ELTE "Alkímia ma" előadássorozat
8. évfolyam - 2015 tavasz
|
Vas a szendvicsben Ismeretes, hogy a vas már régóta fontos szerepet játszik az emberiség életében. A kémiában elsősorban szervetlen ásványai (pirit), sói, hidroxidjai és oxidjai (rozsda) kerültek a köztudatba. Ezek a vegyületek a vasat többnyire ionos, vagy ionoshoz közeli formában tartalmazzák. A vas központi szerepe a vérben szintén jól ismert, a hemoglobin központi pozíciójában az oxigént képes megkötni, ami élettani szempontból alapvető jelentőséggel bír. Ez azért lehetséges, mert a közelítőleg síkalkatú molekuláris környezetben a vascentrumhoz az oxigén molekula hozzá tud férni, és azzal kötést létesíteni. A vas az ún. ferrocén molekulában egy különlegesebb kémiai környezetben, két öttagú, széntartalmú gyűrű között, egy szendvicsre emlékeztető szerkezet központi helyén található. Ez a vas-szén kötéseket tartalmazó molekula, és módosított származékai merőben más fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a vas hagyományos, közismertebb vegyületei. A szükséges kémiai alapok egyszerű ismertetésén kívül az előadás keretében sor kerül olyan kísérletekre is, melyek egyszerűen és látványosan demonstrálják ezeket a fizikai és kémiai tulajdonságokat, melyek alapját képezik a szép színekben megjelenő ferrocén-tartalmú vegyületek széleskörű alkalmazhatóságának is többek között az információtechnikában, a katalitikus kémiában, és a rákos betegségek elleni küzdelemben. Az előadásban egy, az utóbbi területet érintő érdekes példa is bemutatásra kerül. |
||
Fémorganikus kémia az iparban (48 MB) Csonka István - 2015.01.22. |
Vas a szendvicsben (139 MB) Csámpai Antal - 2015.01.22. |
Kémiai kísérletek (170 MB) Pacsai Bálint - 2015.01.22. |
|
Bűnjelek és vegyjelek - kémia a bűnüldözés szolgálatában A természettudományok közül a kémia központi szerepet játszik a különféle bűnesetek felderítésében. Vajon melyek voltak a legkorábbi, már tudományosnak tekinthető módszerek a mérgezések kimutatására? Tudjuk-e, hogy miben halt meg Bonaparte Napóleon? Miként lehet lefoglalt kábítószerminták vizsgálatából következtetni azok előállítására, illetve eredetére? Milyen technikákkal dolgozik a vegyész szakértő a robbantásos merényletekkel, illetve szándékos gyújtogatásokkal kapcsolatos bűnesetekben? Hogyan lehet okiratok hamisítását megállapítani kémiai elemzéssel? Milyen vizsgálati módszerek nyomán lehet közlekedési balesetek okozóit felelősségre vonni? Az előadáson, a fenti kérdésekhez kapcsolódóan, érdekes és változatos bűnesetekkel, valamint a felderítésükhöz alkalmazott analitikai eljárásokkal és technikákkal ismerkedhetünk meg. |
||
Alvilági kémia ma (41 MB) Csesztregi Tamás - 2015.02.05. |
Bűnjelek és vegyjelek - kémia a bűnüldözés szolgálatában (148 MB) Szalay Roland - 2015.02.05. |
Kémiai kísérletek (225 MB) Lajgút Győző - 2015.02.05. |
|
A fehérjék janus-arca: végzetes változások Egyes fehérjék konformációs átalakulásához, hirtelen megjelenő aggregációs képességükhöz olyan betegségek társíthatók, mint az Alzheimer-kór vagy a prion-betegség. Más kórképek esetén azt tapasztaljuk, hogy fehérjék hibásan tekerednek fel vagy le (pl. Tau-fehérjék, APP-fragmensek), s ezek fokozott összetapadási, majd aggregációs képessége végzetes lehet. Bár a fehérjéket felépítő aminosavak, kémiailag egységesek és jól definiáltak, térbeli megjelenésük - azaz térszerkezetük - mégis néha többféle lehet. Janus a kétarcú római istenség csak két eltérő profillal rendelkezett, mégis a mitológiában fontos szerephez jutott. A makromolekulák és fehérjék egy része - hasonlóan a római istenséghez - rendelkezik egy szokásos "kedves" téralkattal, azzal amellyel az evolúció során kialakult küldetését valósítja meg. Ám ugyanez a fehérje - ma még sok esetben nem ismert okok miatt - egyszer csak másik "arcát" mutatja, azt amelyik a patogenitás molekuláris hátterét adja. Ez utóbbi téralkat megjelenése elősegíti a fehérjeszálak önszerveződő összetapadását, filamentumok, nano-szálak, majd végül makroszkópikus méretű aggregátumok képződését. Az előadás néhány konkrét példa bemutatása mellett elsősorban azzal a kérdéssel foglalkozik, hogy hogyan lehet megismerni, modellezni és megérteni a két arc közötti különbséget, s hogy van-e lehetőség arra, hogy a kedvezőtlen profilt háttérbe toljuk, annak patológiás tulajdonságait visszaszorítsuk. |
||
100. előadás - köszöntők (62 MB) Hommonay Zoltán, Szalay Péter - 2015.02.19. |
A fehérjék janus-arca: végzetes változások (159 MB) Perczel András - 2015.02.19. |
Kémiai kísérletek (214 MB) Jalsovszky István - 2015.02.19. |
|
Első lépések a molekuláris mozi felé A kémikusok régi vágya megfigyelni a molekulákat átalakulás közben; ezek elemi folyamatait és az átmeneti állapotokat részletesen megjelenítő ábrasorozatok segítségével "molekuláris mozit" készíthetünk a kémiai reakciók lefolyásáról, vagy éppen molekuláris biológiai működésről. Az atomi, ill. molekuláris szintű átalakulásokat alkotó folyamatok természetes időskálája femtoszekundumos, az elemi lépések megfigyeléséhez tehát olyan eszközökre van szükségünk, amelyek ilyen időfelbontással tudják vizsgálni az elektronok és az atommagok dinamikáját. Fénnyel kiváltott reakcióknál ezt megvalósítható az ún. pumpa-szonda módszerrel. Az ilyen, femtokémiainak is nevezett kísérletekben ultrarövid lézerimpulzusokkal gerjesztjük a vizsgált rendszert, majd a kiváltott átalakulásokat választott időkülönbséggel érkező szondaimpulzusokkal vizsgáljuk. A femtokémia eszköztára sokáig jórészt csak a látható és az infravörös fény elnyelésére épült, ám sikerességük mellett az ilyen spektroszkópiáknak határozott korlátai vannak. A keményröntgen-sugárzásra épülő spektroszkópiai és szórási technikák gazdagabb információval szolgálnak, segítségükkel általában elemszelektíven mérhető a töltés-, és spinállapot, a geometriai szerkezet, ill. ezek változásai (amint erről a Kémia Újabb Eredményei 100. kötetében beszámoltunk). A modern röntgenberendezések nyalábjai szerencsére pulzáltak: a sugárzás a szinkrotronoknál 50-100 ps-os, a nemrég megépített szabadelektron-röntgenlézereknél 10-50 fs-os impulzusokból áll, ez és a nagy intenzitás megteremtette annak lehetőségét, hogy bevonjuk a röntgenes technikákat is a femtokémia szondái közé. A spektroszkópiát diffúz szórással kombinálva egyidejűleg vizsgálhatjuk az elektron- és a molekulaszerkezeti dinamikát. Az előadást néhány, a fénnyel gerjesztett átmenetifém-komplexek vizsgálatából vett példával illusztráljuk. |
||
Színváltó és hőmérsékletfüggő festékek (45 MB) Hegedüs Kristóf - 2015.03.05. |
Első lépések a molekuláris mozi felé (133 MB) Vankó György - 2015.03.05. |
Kémiai kísérletek (71 MB) Kóczán György - 2015.03.05. |
|
Frusztrált molekulák kémiája Az elektronhiányos és a magányos elektronpárral rendelkező molekulák (azaz a Lewis savak és bázisok) általában könnyen reagálnak egymással. semlegesítési reakcióban vesznek részt. Az eredmény egy új kémiai kötés, ami által a Lewis-savas és bázisos sajátságok semlegesítik egymást. Ezzel mindkét fél teljesen elégedett. Nagy térigényű atomcsoportok beépítésével a semlegesítés megakadályozható, ám ekkor megmarad egyfajta "feszültség", és egy különleges, úgynevezett "frusztrált" állapot jön létre. Emiatt a frusztrált Lewis sav-bázis párok viselkedése meglepő! Ha már egymással kötést kialakítani nem tudnak, közös erővel más erős kötéseket támadnak meg, azokat átalakíthatják, sőt felbonthatják. Mindez izgalmas lehetőségeket kínál az új reakciókat kutató kémikus számára. Az előadásban ilyen rendszereket ismerhetünk meg az első felfedezésektől a legújabb fejlesztésekig. De vajon minek köszönhető ez a rendkívüli reakciókészség? Hogyan vezetik le a feszültséget a frusztrált Lewis párok, és miért esnek ennek áldozatul olyan stabil molekulák mint a H2 vagy a CO2? Lesz-e ebből hidrogénautó és egészségesebb margarin, avagy vajon mire használható ez a gyakorlatban? És végül, de nem utolsósorban, hogyan segít a vegyésznek a számítógép miközben ilyesmiken töri a fejét? Ezekre a kérdésekre is választ kaphatunk. |
|
Teljes napfogyatkozás lesz március 20-án (24 MB) Tepliczky István - 2015.03.19. |
Kémiai nyári tábor (15 MB) Szalay Luca - 2015.03.19. |
Frusztrált molekulák kémiája (134 MB) Pápai Imre - 2015.03.19. |
Kémiai kísérletek (160 MB) Róka András - 2015.03.19. |
|
Miért választotta a természet a foszfátokat? A foszfát ionok nagyon egyszerű molekulák, csak oxigénből és foszforból állnak össze. Kémiai reakcióik is teljesen triviálisak, mondhatni unalmasak egy igazi vegyész számára. Anhidrideket tudnak csak képezni, valamint ezek hidrolizálnak el, amikor a reakció az ellenkező irányban játszódik le. Miért szól ez az előadás mégis a foszfátokról? Az derült ki ugyanis, hogy a foszfátok alapvető, nélkülözhetetlen építő elemei a biológiai rendszereknek. A foszfátcsoportok reakciói teszik lehetővé, hogy a génjeink duplikálódnak, hogy a sejtek proteineket képesek termelni, és energiát tárolni, amit aztán mechanikai mozgásként felszabadítanak a foszfát reakciók segítségével. A foszfát reakciók felelősek azért is, hogy sejteken belül jeladás történik, és ha ezek a reakciók nem megfelelően működnek, az komoly betegségeket okozhat, mint például rákos megbetegedéseket. Vajon mi más közös még ezekben a reakciókban? Kíváncsi vagy, hogy hogyan működnek és szabályozódnak ezek biológiai reakciók? Erről kaphatsz ízelítőt ebben az előadásban. |
||
MTA TTK AKI Kíváncsi Kémikus kutatótábor (46 MB) Sütő Péter - 2015.04.09. |
Miért választotta a természet a foszfátokat? (103 MB) Rosta Edina - 2015.04.09. |
Kémiai kísérletek (115 MB) Róka András - 2015.04.09. |