皆さんこんにちは、時空 解です。

では今日も引き続きファインマン物理学の続きを要約して行きたいと思います。昨日の分もそのまま掲載し、後付けとして今日の分を書き込んで行きます。

 

第１巻 第３章　物理学と他の学問との関係 3-3 生物学
・エネルギー保存という物理学法則が発見されるのに、生物学がその一翼を担った
・マイヤーが生物がとる熱とだす熱とをひきあいにだしてこの例証とした (エルンスト・マイヤー)
・生物学者の研究の結果によると、神経は非常に細い管であって、その壁は複雑でかつ非常に薄い。細胞がポンプのように働いて、この壁をとおしてイオンを動かし、ちょうど電気の場合のキャパシティーのように、外側には正のイオン、内側には負のイオンが分布するようになっている
・この神経刺激に伴う電気的の変化は、もちろん、電気計器でしらべることができる
・これと反対なのは、脳の中のどこかから、神経に沿って信号が送り出されるという現象である。神経の末端では、筋肉のそばにある終板という構造につながっている。刺激が神経の末端に届くと、アセチルコリンという化学物質の小さいタマ (一度に $ 5 $ ないし $ 10 $ 分子) がそこからうち出され、それが筋肉繊維に働いて、それを収縮させる
・アセチルコリンによってひきおこされた化学反応が、どんなからくりによって筋肉分子の寸法を変化させるのかということは、まだわかっていない。(1963年当時)
・生物について、いちばん一般的にいえる特性は、それが細胞からできているということである
・生物の細胞の中では、こみいった化学反応がいろいろ起こっている。その一例がクレブスのサイクル (呼吸サイクル)

( 以降、今日の追記分 )

・分子内の変化という点からみれば、かなり簡単なものである。しかし、この変化を実験室の中で起こさせることは、いささか難しいのである
・一つの物質とそれに非常に似た物質とかあったとすると、その間にはエネルギーの壁 (岡) があってその間をへだてているので、一方から他の方へは変化しないというのが普通である
・化学反応を起こさせるには "岡" を超えるための励起エネルギーが必要で、たいていの場合起こらないのである
・我々が分子を文字どおり手につかまえて、その分子の原子をつぶしたりひっぱつたり、ひいたりして穴をあけ、そこに新しい原子を入れてパチンと止めてやれば、"岡" のまわりをまわっていく別の道がみつかる
・細胞の中には (別の道をみつける) 酵素と言うものがあって、糖の醱酵 (はっこう) ではじめて発見された。以前は醱酵素とよばれていた。クレブスのサイクルの初めの方の反応は、醱酵で発見された
・酵素は、蛋白質 (たんぱくしつ) というまた別の物質からできている
・強調しておきたいのは、酵素それ自身は、物質と物質との反応に直接参与していないということである。酵素は変化しない。一つの原子を一つの場所から他の場所へうつしてやるというだけである
・すべての化学反応で水素を運ぶ役目をする酵素がいくつかあって、それはそれぞれ特別なしくみをもっている。そしてある反応では水素が放出され、また別の反応では、放出された水素をとり入れて使うしかけになっている
・クレブスのサイクルでいちばん大切なのは GDP から GTP に変換するところである。後者は前者よりもはるかに多くのエネルギーをもっている
・多くのエネルギーが、例えば筋肉の収縮というようなエネルギーを要する他のサイクルを進行させることになる
・筋肉の繊維をとって、水に入れ、GTP を加えると筋肉は収縮し、適当な酵素があると GTP は GDP にかわる。だから本質的のところは GDP - GTP 変換にある
・反応がどちらむき (GDP-GTP or GTP-GDP) に進行するかということについては、酵素は我関与せずなのである。もしもそうでなかったら、これは物理学の法則の一つに反することになる

・生物学やその他の学問にとって物理学が非常に大切だという理由は、一つには実験技術についてである
・アイソトープがその一つで、これは原子に名札をつける技術である
・化学的性質というものは、電子の数によってきまり、原子核の質量によってきまるのではない。重さの違うアイソトープ ($ C^{12} $ と $ C^{13} $) 、放射性アイソトープ ($ C^{14} $) などを使うと、反応の道すじをたどることができる

・蛋白質はすべて酵素であるとはいえないが、酵素はすべて蛋白質である
・蛋白質は、生命に特有な物質である

第一に、酵素はみな蛋白質からできている
第二に、その他の生体物質も蛋白質からできているものが多い

・酵素は面白い規則的な構造をもっている。それは、いろいろのアミノ酸のつながり - くさり - なのである
・アミノ酸には違ったものが２０種類もあるが、それらがいっしょになって、$ CO - NH $ などを基本とした連鎖をつくっている
・蛋白質というのは、これらの２０種のアミノ酸をいろいろに組み合わせた鎖なのである
・蛋白質の鎖をつくるために、アミノ酸が固有の役割 (結合するためのもの、空間的にひろがるためのもの、ねじるためのもの) をはたしている
・１９６０年以来、ヘモグロビンがどうしてあのような有様なのかがわかった。しかし何故あのようなはたらきをするのかはわかっていない。(1963年当時)

( 続きはまた明日にでも )


明日はここまでにしておきましょう。まだ $ \displaystyle \frac{ 1 }{ 4 } $ ほど残っていますが、もう１１時になってしまいました。ランチ & 買い物にでかけます。ですがその前に１点だけ押さえておきましょう。

・反応がどちらむき (GDP-GTP or GTP-GDP) に進行するかということについては、酵素は我関与せずなのである。もしもそうでなかったら、これは物理学の法則の一つに反することになる

ここで言っている「物理学の法則の一つに反することになる」の、物理学の法則って、なんの法則のことを言っているのか皆さんお分かりになりましたか？
私はちょっと首をひねってしまったのですが、たぶん

エネルギー保存の法則

のことでしょうね。

みなさんはどう思われたでしょうか？　

おっと！　

ファインマン物理学そのものを読んでいらっしゃる訳ではありませんでしたね。判断がつくはずありませんね…失礼しました。m( _ _ )m

では今日も休日を始めています。休日の充実こそ、人生の充実です。

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