Nagroda Nobla w dziedzinie chemii jest przyznawana od 1901 roku. Jej pierwszym laureatem został Jacob van't Hoff. Naukowiec ten otrzymał nagrodę za odkryte przez niego prawa ciśnienia osmotycznego i dynamiki chemicznej. Oczywiście nie sposób opisać wszystkich laureatów w ramach jednego artykułu. Porozmawiamy o najsłynniejszych, a także tych, którzy w ostatnich latach otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.
Ernest Rutherford
Jednym z najbardziej znanych chemików jest Ernest Rutherford. Za badania nad rozpadem pierwiastków promieniotwórczych otrzymał Nagrodę Nobla w 1908 roku. Lata życia tego naukowca to 1871-1937. Jest angielskim fizykiem i chemikiem urodzonym w Nowej Zelandii. Dzięki sukcesowi na studiach w Nelson College otrzymał stypendium, które pozwoliło mu wyjechać do Christchurch, miasta Nowej Zelandii, gdzie mieścił się Canterbury College. W 1894 Rutherford został licencjatem nauk ścisłych. Po pewnym czasie naukowiec otrzymał stypendium Uniwersytetu Cambridge w Anglii i przeprowadził się do tego kraju.
W 1898 Rutherford zaczął przeprowadzać ważne eksperymenty związane zz radioaktywnym uranem. Po pewnym czasie odkrył dwa jej typy: promienie alfa i promienie beta. Ci pierwsi penetrują tylko na niewielką odległość, podczas gdy drudzy penetrują znacznie więcej. Po pewnym czasie Rutherford dowiedział się, że tor emituje specjalny radioaktywny produkt gazowy. Nazwał to zjawisko „emanacją” (emisja).
Nowe badania wykazały, że emanują również aktyn i rad. Rutherford na podstawie swoich odkryć doszedł do ważnych wniosków. Odkrył, że promienie alfa i beta emitują wszystkie pierwiastki promieniotwórcze. Ponadto ich radioaktywność spada po pewnym czasie. Na podstawie ustaleń można poczynić ważne założenie. Wszystkie pierwiastki promieniotwórcze znane nauce, jak stwierdził naukowiec, należą do tej samej rodziny atomów, a spadek radioaktywności można przyjąć za podstawę ich klasyfikacji.
Maria Curie (Skłodowska)
Pierwszą kobietą, która zdobyła Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii, była Marie Curie. To ważne dla nauki wydarzenie miało miejsce w 1911 roku. Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymała za odkrycie polonu i radu, wyizolowanie radu oraz badanie związków i charakteru tego ostatniego pierwiastka. Maria urodziła się w Polsce, po pewnym czasie przeniosła się do Francji. Lata jej życia to 1867-1934. Curie zdobyła Nagrodę Nobla nie tylko w dziedzinie chemii, ale także fizyki (w 1903 r. razem z Pierre Curie i Henri Becquerelem).
Marie Curie musiała zmierzyć się z faktem, że kobiety w swoim czasiedroga do nauki była praktycznie zamknięta. Nie zostali przyjęci na Uniwersytet Warszawski. Ponadto rodzina Curie była biedna. Maria zdołała jednak ukończyć studia w Paryżu.
Najważniejsze osiągnięcia Marii Curie
Henri Becquerel odkrył w 1896 roku, że związki uranu emitują promieniowanie, które może wnikać głęboko. Promieniowanie Becquerela, w przeciwieństwie do tego, które odkrył W. Roentgen w 1895 roku, nie było wynikiem wzbudzenia z jakiegoś zewnętrznego źródła. Była to nieodłączna właściwość uranu. Mary była zainteresowana tym zjawiskiem. Na początku 1898 roku zaczęła ją studiować. Badacz próbował ustalić, czy istnieją inne substancje, które mają zdolność emitowania tych promieni. W grudniu 1898 roku Pierre i Marie Curie odkryli 2 nowe pierwiastki. Nazwano je radem i polonem (na cześć ojczyzny Maryi w Polsce). Następnie przystąpiono do prac nad ich izolacją i badaniem ich właściwości. W 1910 r. Maria wraz z André Debirnem wyizolowała metaliczny rad w czystej postaci. Tym samym zakończył się cykl badawczy rozpoczęty 12 lat temu.
Linus Carl Pauling
Ten człowiek jest jednym z największych chemików. Otrzymał Nagrodę Nobla w 1954 za zbadanie natury wiązania chemicznego, a także za wykorzystanie go do wyjaśnienia struktury związków.
Pauling lata - 1901-1994. Urodził się w USA, w stanie Oregon (Portland). Jako naukowiec Pauling przez długi czas studiował krystalografię rentgenowską. Interesowało go, jak promienie przechodzą przez kryształ i charakterystycznyzdjęcie. Na podstawie tego rysunku można było określić strukturę atomową odpowiedniej substancji. Wykorzystując tę metodę naukowiec zbadał naturę wiązań w benzenie, a także w innych związkach aromatycznych.
W 1928 Pauling stworzył teorię hybrydyzacji (rezonansu) wiązań chemicznych, które występują w związkach aromatycznych. W 1934 roku naukowiec zwrócił uwagę na biochemię, w szczególności na biochemię białek. Wraz z A. Mirsky stworzył teorię funkcji i struktury białek. Wraz z C. Corwellem naukowiec ten badał wpływ nasycenia tlenem (utlenienia) na właściwości magnetyczne białka hemoglobiny. W 1942 roku badaczowi udało się zmienić strukturę chemiczną globulin (białek znajdujących się we krwi). W 1951 Pauling wraz z R. Coreyem opublikowali pracę na temat struktury molekularnej białek. Był to efekt 14 lat pracy. Wykorzystując krystalografię rentgenowską do badania białek w mięśniach, włosach, włosach, paznokciach i innych tkankach, naukowcy dokonali ważnego odkrycia. Odkryli, że łańcuchy aminokwasów w białkach są skręcone w spiralę. To był wielki postęp w biochemii.
S. Hinshelwood i N. Semenov
Prawdopodobnie chcesz wiedzieć, czy są rosyjscy zdobywcy nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Chociaż niektórzy z naszych rodaków byli nominowani do tej nagrody, otrzymał ją tylko N. Semenov. Wraz z Hinshelwoodem otrzymał nagrodę za badania nad mechanizmem reakcji chemicznych w 1956 roku.
Hinshelwood - angielski naukowiec (lata życia - 1897-1967). Jego główna praca była związana z badaniem łańcuchareakcje. Zbadał jednorodną analizę, a także mechanizm reakcji tego typu.
Siemionow Nikołaj Nikołajewicz (lata życia - 1896-1986) - rosyjski chemik i fizyk pochodzący z miasta Saratów. Pierwszym problemem naukowym, który go zainteresował, była jonizacja gazów. Naukowiec, będąc jeszcze studentem, napisał pierwszy artykuł o zderzeniach molekuł i elektronów. Po pewnym czasie zaczął głębiej badać procesy rekombinacji i dysocjacji. Ponadto zainteresował się molekularnymi aspektami kondensacji i adsorpcji pary wodnej zachodzącej na powierzchni ciała stałego. Przeprowadzone przez niego badania pozwoliły znaleźć zależność pomiędzy temperaturą powierzchni, z której odbywa się kondensacja, a gęstością pary. W 1934 roku naukowiec opublikował pracę, w której udowodnił, że wiele reakcji, w tym polimeryzacja, przebiega w mechanizmie reakcji rozgałęzionej lub łańcuchowej.
Robert Burns Woodward
Wszyscy laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii wnieśli wielki wkład w naukę, ale R. Woodward wyróżnia się w szczególności. Jego osiągnięcia są bardzo ważne do dziś. Ten naukowiec otrzymał Nagrodę Nobla w 1965 roku. Otrzymał ją za wkład w dziedzinie syntezy organicznej. Lata życia Roberta to 1917-1979. Urodził się w USA, w amerykańskim mieście Boston, położonym w stanie Massachusetts.
Woodward dokonał pierwszego osiągnięcia w dziedzinie chemii podczas II wojny światowej, kiedy był konsultantem Polaroid Corporation. Z powodu wojny brakowało chininy. Jest to lek przeciwmalaryczny, który był również używany do produkcji soczewek. Woodward i jego kolega W. Doering, korzystając z łatwo dostępnych materiałów i standardowego sprzętu, już po 14 miesiącach pracy przeprowadzili syntezę chininy.
Trzy lata później, wraz ze Schrammem, naukowiec ten stworzył analog białka, łącząc aminokwasy w długi łańcuch. Powstałe polipeptydy zostały wykorzystane do produkcji sztucznych antybiotyków i tworzyw sztucznych. Ponadto za ich pomocą zaczęto badać metabolizm białek. Woodward w 1951 rozpoczął prace nad syntezą sterydów. Wśród otrzymanych związków znalazły się lanosterol, chlorofil, rezerpina, kwas lizergowy, witamina B12, kolchicyna, prostaglandyna F2a. Następnie wiele związków otrzymanych przez niego i pracowników Instytutu Ciba Corporation, którego był dyrektorem, zaczęto wykorzystywać w przemyśle. Nefalosporyna C była jedną z najważniejszych. Jest to antybiotyk typu penicyliny, który jest stosowany przeciwko chorobom zakaźnym wywoływanym przez bakterie.
Nasza lista laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie chemii zostanie zaktualizowana o nazwiska naukowców, którzy otrzymali ją w XXI wieku, w drugiej dekadzie.
A. Suzuki, E. Negishi, R. Heck
Ci badacze zostali nagrodzeni za opracowanie nowych sposobów łączenia ze sobą atomów węgla w celu tworzenia złożonych cząsteczek. W 2010 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Hyuk i Negishi są Amerykanami, a Akiro Suzuki jest obywatelem Japonii. Ich celem było stworzenie złożonych cząsteczek organicznych. W szkole dowiadujemy się oże związki organiczne zawierają w swoim składzie atomy węgla, które tworzą szkielet cząsteczki. Przez długi czas problemem naukowców było to, że atomy węgla trudno połączyć z innymi atomami. Dzięki katalizatorowi wykonanemu z palladu udało się rozwiązać ten problem. Pod wpływem katalizatora atomy węgla zaczęły ze sobą oddziaływać, tworząc złożone struktury organiczne. Procesy te badali tegoroczni laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Niemal równocześnie przeprowadzono reakcje nazwane imionami tych naukowców.
R. Lefkowitz, M. Karplus, B. Kobilka
Lefkowitz (na zdjęciu powyżej), Kobilka i Karplus są laureatami Nagrody Nobla 2012 w dziedzinie chemii. Nagroda trafiła do trzech z tych naukowców za badania nad receptorami sprzężonymi z białkami G. Robert Lefkowitz jest obywatelem USA urodzonym 15 kwietnia 1943 roku. Główna część jego badań poświęcona jest pracy bioreceptorów i transformacji ich sygnałów. Lefkowitz szczegółowo opisał cechy funkcjonalne, budowę i sekwencję receptorów β-adrenergicznych, a także 2 rodzaje białek regulatorowych: β-arestyny i kinazy GRK. Ten naukowiec w latach 80. wraz z kolegami sklonował gen odpowiedzialny za funkcjonowanie receptora β-adrenergicznego.
B. Kobilka pochodzi z USA. Urodził się w Little Falls w Minnesocie. Po ukończeniu studiów naukowiec pracował pod kierunkiem Lefkowitza.
Nagrodę Nobla 2012 w dziedzinie chemii otrzymał również M. Karplus. Urodził się w Wiedniu w 1930 roku. Karplus byłpochodzi z rodziny żydowskiej, która musiała przenieść się do Stanów Zjednoczonych, uciekając przed prześladowaniami nazistów. Głównym obszarem badań tego naukowca była magnetyczna spektroskopia jądrowa, chemia kwantowa oraz kinetyka procesów chemicznych.
M. Karplus, M. Levitt, A. Warshel
Teraz przejdźmy do zwycięzców nagrody 2013. Naukowcy Karplus (na zdjęciu poniżej), Warshel i Levitt otrzymali go za swoje modele złożonych układów chemicznych.
M. Levitt urodził się w RPA w 1947 roku. Kiedy miał 16 lat, rodzina Michaela przeniosła się do Wielkiej Brytanii. W Londynie wstąpił do King's College w 1967, a następnie kontynuował studia na Uniwersytecie Cambridge. Jego praca w Pracowni Biologii Molekularnej tej uczelni związana jest z tworzeniem modeli przestrzennych struktur tRNA. Michael jest uważany za jednego z twórców modelowania komputerowego i badania struktur różnych cząsteczek białek (głównie białek).
Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii 2013 otrzymał również Ari Warschel. Urodził się w Palestynie w 1940 roku. W latach 1958-62. służył jako kapitan w Izraelskich Siłach Obronnych, a następnie rozpoczął studia w Instytucie Jerozolimskim. W latach 1970-72. pracował w Instytucie Weizmanna jako adiunkt, a od 1991 roku został profesorem biologii i chemii w Południowej Kalifornii. Warshall jest uważany za jednego z twórców enzymologii obliczeniowej, gałęzi biologii. Zajmował się badaniem mechanizmów i struktury działania katalitycznego, a także struktury cząsteczek enzymów.
Sz. Piekło, E. Betzig i W. Merner
Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii 2014 przyznano Merner, Betzig i Hell. Naukowcy ci stworzyli nowe metody mikroskopii, które przewyższają możliwości mikroskopu świetlnego, do którego jesteśmy przyzwyczajeni. Wyniki ich pracy pozwalają nam zastanowić się nad drogami cząsteczek wewnątrz komórek żywych organizmów. Dzięki tym metodom możliwe staje się np. monitorowanie zachowania białek odpowiedzialnych za występowanie chorób Parkinsona i Alzheimera. Obecnie badania tych naukowców są coraz częściej wykorzystywane w nauce i medycynie.
Hell urodził się w 1962 roku w Rumunii. Jest teraz obywatelem niemieckim. Eric Betzig urodził się w 1960 roku w Michigan. William Merner urodził się w 1953 roku w Kalifornii.
Hell od lat 90. pracuje nad mikroskopią STED opartą na spontanicznej tłumionej emisji. Pierwszy laser w nim wzbudzany jest do momentu pojawienia się poświaty fluorescencyjnej zarejestrowanej przez odbiornik. Kolejny laser służy do poprawy rozdzielczości urządzenia. Merner i Betzig, koledzy Hell'a, samodzielnie prowadząc własne badania, położyli podwaliny pod inny rodzaj mikroskopii. Mówimy o mikroskopii pojedynczych cząsteczek.
T. Lindahl, P. Modric i Aziz Sanjar
Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii 2015 otrzymali Szwed Lindahl, Amerykanin Modric i Turk Sandjar. Naukowcy, którzy podzielili się nagrodą, niezależnie wyjaśnili i opisali mechanizmy, dzięki którym komórki „naprawiają” DNA i chronią informację genetyczną przed uszkodzeniem. Dlatego otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii 2015.rok.
Społeczność naukowa w latach 60. była przekonana, że cząsteczki te są niezwykle trwałe i pozostają praktycznie niezmienione przez całe życie. Prowadząc badania w Instytucie Karolinska, biochemik Lindahl (ur. 1938) wykazał, że w pracy DNA kumulują się różne defekty. Oznacza to, że muszą istnieć naturalne mechanizmy, dzięki którym przeprowadzana jest „naprawa” cząsteczek DNA. Lindahl w 1974 znalazł enzym, który usuwa z nich uszkodzoną cytozynę. W latach 80. i 90. naukowiec, który do tego czasu przeprowadził się do Wielkiej Brytanii, pokazał, jak działa glikozylaza. To specjalna grupa enzymów, które działają na pierwszym etapie naprawy DNA. Naukowiec był w stanie odtworzyć ten proces w laboratorium (tzw. „naprawa przez wycięcie”).
Inni laureaci Nagrody Nobla 2015 w dziedzinie chemii zasługują na uwagę. Aziz Sanjar urodził się w 1946 roku w Turcji. Otrzymał dyplom lekarza w Stambule, po czym przez kilka lat pracował jako wiejski lekarz. Jednak w 1973 roku Aziz zainteresował się biochemią. Naukowca uderzył fakt, że bakterie po otrzymaniu śmiertelnej dla nich dawki promieniowania ultrafioletowego szybko przywracają swoją siłę, jeśli napromienianie prowadzi się w niebieskim widmie widzialnym. Już w laboratorium w Teksasie Sanjar zidentyfikował i sklonował gen enzymu odpowiedzialnego za usuwanie uszkodzeń spowodowanych promieniowaniem ultrafioletowym (fotoliaza). Odkrycie to w latach 70. nie wzbudziło dużego zainteresowania uniwersytetów amerykańskich, a naukowiec trafił do Yale. To tutaj opisał drugi system „naprawiania” komórek po wystawieniu ich na działanie światła ultrafioletowego.
Paul Modric (ur. 1946) urodził się w USA (Nowy Meksyk). Odkrył sposób, w jaki w procesie podziału komórki korygowane są błędy, które pojawiły się w DNA podczas podziału.
Więc już wiemy, kto zdobył Nagrodę Nobla 2015 w dziedzinie chemii. Pozostaje tylko zgadywać, kto otrzyma tę nagrodę w przyszłym roku 2016. Chciałbym wierzyć, że w niedalekiej przyszłości wyróżnią się także krajowi naukowcy, a pojawią się nowi laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii z Rosji.
