Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Chemie: Nejsilnější obor české vědy

Před více než 100 lety dal Jaroslav Heyrovský světu revoluční analytickou metodu – polarografii.

Před téměř 70 lety vyrobili Češi plastickou trhavinu Semtex a ve stejné době Otto Wichterle dokončoval první hydrogelovou kontaktní čočku pro korekci optických vad zraku.

V nedávnější době profesor Holý vyvinul nové skupiny léčiv, antivirotik, proti HIV/AIDS, virovou hepatitidu typu B či na opary, a jimiž se dodnes léčí stovky milionů lidí po celém světě.

Dodnes je autorem či spoluautorem více než 900 vědeckých publikací a držitelem 60 patentů, z nichž jeho domovskému Ústavu organické chemie a biochemie (ÚOCHB) stále chodí miliardy na licencích.

Kolínská Draslovka vyrábí největší objemy kyanidu sodného na světě, a navíc vlastní patent na novou revoluční technologii na dobývání zlata. V poslední době navíc přidáváme rozměr technologií nano-. A to všechno zastřešuje jedno slovo – chemie.

Význam oboru roste?

Před rokem se hned 14 českých firem představilo v jednom týdnu v jedné zemi – ve švýcarském Bernu a Basileji.

Zatímco v Bernu proběhla medicínská konference Digital Health Innovation, v Basileji, neformálním hlavním městě farmacie, kde sídlí také firma Novartis, se ukázaly firmy jako Draslovka, Cayman pharma, Penta, Regartis, Santiago, VUOS, BorsodChem nebo COC. „Byli jsme pyšní, že můžeme reprezentovat Českou republiku jako centrum inovací a výzkumu v oblasti farmacie a chemie,“ pravil Kryštof Šigut z firmy Santiago.

Bylo to zrovna v době, kdy Pavel Hobza z Ústavu organické chemie a biochemie AV Č a jeden z nejcitovanějších vědců české i světové vědy upgradoval vlastní revoluční objev.

Dnes se chemie pohybuje v rozměrech velikosti nano-. Foto: Shutterstock
Dnes se chemie pohybuje v rozměrech velikosti nano-. Foto: Shutterstock

Přepisování učebnic?

Před 20 lety popsal Hobza s kolegy takzvanou nepravou vodíkovou vazbu. Teoretické výpočty potvrdily i následné experimenty. Nyní přišel s dalším objevem, na jehož základě chce původní definici zjednodušit.

V článku publikovaném v časopise Journal of the American Chemical Society vědci navrhují nové zpřesnění definice vodíkové vazby. Kromě protonické vazby by do ní na základě jejich výzkumu měla nově přibýt i hydridická vodíková vazba.

„Současná definice vodíkové vazby vychází z našeho objevu nepravé vodíkové vazby, která se vyznačovala modrým, a nikoli očekávaným červeným posunem vibrační frekvence vazby X-H. Naše nedávné studie jdou ještě dál.

Ukázaly, že vodíková vazba se tvoří i v případě hydridického, a nikoli pouze protonického vodíku. Navrhujeme proto upravit stávající definici vodíkové vazby tak, aby zahrnula všechny typy vazeb,“ vysvětluje Pavel Hobza.

Pavel Hobza je vedoucím skupiny nekovalentní interakce v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Patří mezi nejvýznamnější české vědce současnosti. Foto: ÚOCHB
Pavel Hobza je vedoucím skupiny nekovalentní interakce v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Patří mezi nejvýznamnější české vědce současnosti. Foto: ÚOCHB

Vodíková vazba

Voda se známým vzorcem H2O je velmi jednoduchá molekula, tvořená kyslíkem a dvěma atomy vodíku, přičemž vodík je nejlehčí ze všech existujících prvků vůbec.

Za fakt, že voda teče v kapalném stavu z kohoutku a že varu dosahuje při teplotě 100 °C, je zodpovědná právě vodíková vazba. Ta vzniká mezi vodíkovým atomem jedné molekuly vody a atomem kyslíku druhé molekuly.

Jedná se o nekovalentní interakce, díky nimž drží pohromadě dvoušroubovice DNA a které se nacházejí ve všech proteinech či enzymech.

Vodíková vazba tedy hraje naprosto zásadní a nepostradatelnou roli ve většině chemických a prakticky ve všech biochemických procesech na planetě.

Krotitelé molekul

Letos výzkumníci opět z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR vyvinuli molekuly, které dokážou vlivem světelného impulzu kontrolovaně měnit svou strukturu a přecházet mezi třemi různými stavy namísto dvou, jak bylo zatím běžné.

Tento objev umožní ukládat do molekulárních struktur mnohem více informací než doposud. O objevu informoval vědecký časopis Chemical Communications.

Chemie se v anglicky mluvících zemích nazývá Cental Science – centrální věda. V Česku má silnou základnu díky středním průmyslovým školám, silnému chemickému průmyslu a samozřejmě velkému počtu fakult a kateder. Foto: Shutterstock
Chemie se v anglicky mluvících zemích nazývá Cental Science – centrální věda. V Česku má silnou základnu díky středním průmyslovým školám, silnému chemickému průmyslu a samozřejmě velkému počtu fakult a kateder. Foto: Shutterstock

Měnič barev

Fotopřepínače – tak se říká molekulám, které umějí za pomoci světla měnit svou strukturu, což se zpravidla odráží i v jejich makroskopických vlastnostech. Po ozáření tedy například změní barvu.

Z modré se třeba stane žlutá a naopak, přičemž žlutou formu lze považovat za nuly a modrou za jedničky. Jednotlivé molekuly tedy fungují stejně jako paměťové bity a jsou dobře čitelné.

„S tím rozdílem, že díky svým miniaturním rozměrům dokážou na stejné ploše uchovávat řádově větší množství informací než křemíkové čipy,“ vysvětluje Tomáš Slanina z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, jehož skupina se fotopřepínačům dlouhodobě věnuje.

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR patří k nejšpičkovějším vědeckým pracovištím v Česku. Foto: ÚOCHB
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR patří k nejšpičkovějším vědeckým pracovištím v Česku. Foto: ÚOCHB

Jak přepínat molekulu

Vše ale funguje pouze tehdy, jsou-li fotopřepínače dostatečně stabilní a samovolně se nepřepínají mezi jednotlivými formami v nepřítomnosti světla, což bylo dosud obtížně splnitelné.

Ačkoli tedy vědci o existenci třetího stavu obdobných molekul věděli už dlouho, raději se mu vyhýbali, protože nad přechody mezi různými molekulárními formami neměli kontrolu. „My jsme dokázali všechny tři stavy zkrotit do jednoho systému.

Teď můžeme molekulu precizně a selektivně přepínat mezi třemi stavy podle podmínek, které si sami zvolíme,“ říká spoluautor studie Jakub Copko, doktorand z vědecké skupiny redoxní fotochemie Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR.

Související články
Pořád je to opomíjená záležitost, třebaže lékaři upozorňují na evidentní přínos…Význam pupečníkové krve pro lékařské zákroky byl potvrzen před 30 lety, kdy byla v pražské nemocnici v Motole provedena první transplantace pupečníkové krve v České republice. Dětský pacient, trpící závažnou nemocí, dostal díky krvetvorným kmenovým buňkám z pupečníkové krve od sourozence šanci na uzdravení.   […]
Jen v Česku si míchu poraní až tři stovky lidí ročně. Následky narušení tohoto křehkého spletence nervových vláken jsou zpravidla nevratné. Anebo ne? Kristýna Kárová z Ústavu experimentální medicíny AV ČR se možnostmi regenerace axonů po míšním poranění intenzivně zabývá.   Potřebuju podrbat na nose, vyhodnotí mozek a vyšle motorickou drahou míchy signál do svalů […]
Jeden rok večerního sledování televize, jedna cesta letadlem z východního na západní pobřeží USA nebo 3 dny strávené v Atlantě. Všemi těmito činnosti do sebe průměrný Severoameričan dostane dávku 0,1 miliSievertu (mSv) ionizujícího záření.   Dalších přibližně 6,1 mSv za rok načerpá tím, že chodí k lékaři, jí, pije, dýchá a funguje ve světě, ve […]
Bezmála tři století víme, že blesk je elektrický výboj. Stále ale není jasné, jak přesně vzniká, a není možné jej předpovědět. Přispět k vyřešení bouřkové hádanky by mohl model elektrizace oblačnosti, na jehož vývoji pracuje Jana Popová z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR.   Většinou blesky vznikají v bouřkovém oblaku, který se nazývá cumulonimbus. Známe […]
reklama
Historie
Smrt Rudolpha Valentina rozpoutala davové šílenství
Uhrančivé temné oči, exotický vzhled a neodolatelný šarm. To jsou vlastnosti, které musí mít filmový milovník.   Americký herec italského původu Rudolph Valentino (1895–1926) je pro role romantických postav přímo předurčen. Do Ameriky se nadějný italský tanečník vydává v roce 1913. Pár let se musí živit jako přístavní dělník, zahradník či poslíček. V roce 1921 však přesvědčí […]
Milovaná dcera císařovny Sisi se mohla provdat za kominíka!
Sisi se v návalu zoufalství svíjí po zemi. Stačí však jeden pohled na vyděšenou dceru a další ze záchvatů císařovnu rychle opouští. Život s labilní matkou není pro Marii Valerii žádný med.   „Dítě se narodí v Uhrách, a když to bude chlapec, bude se jmenovat Štěpán,“ prosazuje si císařovna Alžběta Bavorská (1837–1898), zvaná Sisi, […]
Popoháněl Sforza Leonarda kvůli Poslední večeři?
Když Leonardo maluje fresku Poslední večeře, chodí za ním hosté, tiše sedí za jeho zády a sledují ho při práci. Mistr prý přichází brzy ráno, vyleze na lešení a zůstává tam se štětcem v ruce až do soumraku.   Jsou však dny, kdy Leonardo da Vinci (1452–1519) nenamaluje ani čárku. Nastanou i dramatické dny, kdy střídá […]
Ohrnovali vojáci Afrikakorps nos nad Mussoliniho řití?
O tom, že by bojoval v Africe, Adolf Hitler zprvu vůbec neuvažuje. Bídná situace jeho italského spojence ho však přiměje změnit názor. V červnu 1941 už v poušti válčí 33 500 Němců v rámci několika divizí Afrikakorps.   Většina německých vojáků, kteří do Afriky pod velení Erwina Rommela (1891–1944) zamíří, jsou ostřílení váleční harcovníci. Účastnili […]
Zajímavosti
Damašská růže: Opojná starověká kráska
I když existuje mnoho krásnějších a impozantnějších růží, ve vůni se jí žádná nevyrovná. Je tak silná a okouzlující, že si získala svět už v hlubokém starověku a ani dnes její popularita neklesá. Seznamte se s neobyčejným příběhem damašské růže.   Nejstarší záznamy o damašské růži pocházejí z Mezopotámie ze 7. století před naším letopočtem. […]
Záhadná Sfinga: Opravdu ji vytvořili lidé?
Je přes dvacet metrů vysoká, ale výška není to hlavní, co na ní lidi dodnes fascinuje. Mnohem více je přitahuje záhadný vzhled Sfingy a její původ, opředený tajemstvím.   I když jsou pyramidy v Gíze pravděpodobně nejpůsobivějším dokladem neobyčejných schopností starověkých Egypťanů, sousedící Sfinga má o něco tajemnější původ. Podle nové studie ji totiž možná […]
Největší zlatý nuget: Má téměř 80 kg!
Dnes je Moliagul, městečko v australském státě Victoria, z velké části tvořeno farmáři, kteří obývají hrstku domů. V 50. a 60. letech 19. století to tu ale žije víc než v kdejaké světové metropoli. A to díky zlaté horečce.   Tisíce lidí tehdy vyráží do Moliagulu, ale i dalších míst v Austrálii, aby hledali své, […]
Všestranný zázvor: Dobrý sluha, ale zlý pán
Na první pohled nejde o nijak vizuálně atraktivní rostlinku. To, že by v soutěži krásy propadla, je ale těm, kterým její oddenky pomohly při nevolnostech, nachlazení či zažívacích potížích, celkem fuk. Zázvor je skvělou přírodní medicínou, jen se to s ním nesmí přehnat.   Do zbytku světa se rozšíří z Asie, konkrétně z té jihovýchodní. […]
Záhady a napětí
Fenomén zvaný glosolálie: Kdo vlastně promlouvá?
Glosolálie (z řeckého „glossa“ – jazyk a „lalein“ – mluvit) je fascinujícím jevem, při němž lidé hovoří nebo zpívají v jazycích, které jim samým nejsou srozumitelné. Tento stav velmi často najdeme v náboženských kontextech, ale může se objevit i mimo ně. Kde se tato tajuplná schopnost bere?   Glosolálie se objevuje v historii lidstva odedávna. […]
Havajská technika Ho´oponopono: Klíč k dosažení všeho?
Nejrůznější alternativní metody určené k osobnímu rozvoji obvykle vychází z východních hinduistických či buddhistických tradic. Ovšem i v jiných koutech světa najdeme postupy, které mají do našeho života přitáhnout pozitivitu a štěstí. Havajská metoda s trochu zvláštním názvem Ho´oponopono je jednou z nich. Skutečně má až zázračné výsledky?   Na terase typického havajského domku sedí muž v bílé košili. Má zavřené […]
Tajemná brána Aramu Muru: Je vchodem do tajné říše?
O původu a účelu takzvané Brány bohů vytesané do skály u horského jezera Titicaca v Peru existuje řada teorií, ale její skutečná funkce a význam zůstávají záhadou. Podle pověsti branou kdysi dávno za pomoci zlatého klíče prošel incký kněz a následně zmizel ve světlem zalitých tunelech uvnitř. Může se tento příběh zakládat na pravdě?   […]
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Mayské lidské oběti: Hop do studny
epochaplus.cz
Mayské lidské oběti: Hop do studny
Jako většina dávných národů i Mayové si u svých bohů snaží zajistit lepší podmínky formou obětí. V jejich případě nejčastěji shazováním do studní zvaných cenote. Mexický poloostrov Yucatán je plný jeskyní, které Mayové považují za posvátné. Jsou pro ně nejen vstupy do podsvětí, ale také místy kontaktu s bohy. Obzvláště posvátné jsou právě cenote, obrovské přírodní
Digitální otrokářství: Dej si detox
panidomu.cz
Digitální otrokářství: Dej si detox
Osvobození od telefonních drátů se přeměnilo na novou závislost, která má dokonce mezinárodní klasifikaci nemocí: F63.8. A jaký máte vztah vy s vašim mobilem? Šťastný, anebo připomíná otrokářství? Dvě třetiny lidí si zkontroluje mobil bezděky i tehdy, když nezvoní, nepípá a ani nevrní. 59 % lidí přiznává, že si bere telefon i do koupelny a
Unikátní módní přehlídka i street artový obraz jako inspirace na 134. Velkou pardubickou se Slavia pojišťovnou
iluxus.cz
Unikátní módní přehlídka i street artový obraz jako inspirace na 134. Velkou pardubickou se Slavia pojišťovnou
Slavia pojišťovna, titulární partner Velké pardubické se Slavia pojišťovnou, podporuje rozvoj společenského významu akce. Již podruhé uspořádala módní přehlídku návrhářky Beaty Rajské a letos premiéro
Bitva u Höchstädtu: Francouzi osudově zaspali! Třikrát!
historyplus.cz
Bitva u Höchstädtu: Francouzi osudově zaspali! Třikrát!
Vévoda z Marlborough a Evžen Savojský vytrvale tlačí na obě křídla nepřátelských sil. Znepokojený maršál Tallard tam postupně posílá tisíce dalších mužů, čímž se ale dopustí zásadní chyby. Přesuny jednotek oslabí střed francouzsko-bavorské armády, a právě na ten drtivě zaútočí vojáci Velké aliance! Vážně nemocný španělský král Karel II. (1661–1700) z rodu Habsburků nemá žádné
Digitální dvojčata olympioniků
21stoleti.cz
Digitální dvojčata olympioniků
Na letošní olympiádu lákali její organizátoři jako na hry poháněné inovacemi. A nešlo o plané řeči. Kromě nových světových rekordů a nezapomenutelných sportovních okamžiků představovala Paříž 2024 tak
Sedm divů světa: To hlavní, co byste si o nich měli pamatovat
enigmaplus.cz
Sedm divů světa: To hlavní, co byste si o nich měli pamatovat
Navštívili jste již některé z nich? Enigma Plus vám přináší ve stručnosti hlavní informace, které byste si o největších divech světa měli zapamatovat. Zeus v Olympii Athénský sochař Feidiás vytv
Moderní garážová vrata na vysoké úrovni
rezidenceonline.cz
Moderní garážová vrata na vysoké úrovni
Ideální model by měl být v maximálním kontextu s celkovým vzhledem rezidence – s okny, dveřmi i fasádou. Současné produkty disponují také vynikající termoizolací, pro finální realizaci jsou klíčové rovněž bezpečností aspekty a technologicky pokročilé způsoby ovládání. TEXT: Blanka Stehlíková, FOTO: archivy firem
Babička pochopila, že není jen jediná
skutecnepribehy.cz
Babička pochopila, že není jen jediná
Byla jsem svobodná matka a nebýt hodné sousedky, byla bych na všechno sama. Paní Anežka dělala mé holčičce náhradní babičku. Moje malá dcera toužila po babičce. Paradoxně ji měla, ale příliš moderní. Zatímco jiné babičky nosívaly tepláky a šátky, pletly na vnoučata a nemyslely na nic jiného než na rodinu, naše byla jiná. V dnešní době by to možná
Kvůli Ulici je Vondráčková ve StarDance bez šance?
nasehvezdy.cz
Kvůli Ulici je Vondráčková ve StarDance bez šance?
Povídalo se, že Lucie Vondráčková (44) do podzimní řady soutěžní show StarDance ani nenastoupí kvůli těhotenství. To však sama vyvrátila, neboť rázně řekla, že už žádné děti nechce, a maká jako ďas.
Saint-Tropez, Nice a Monako: Tři perly Francouzské riviéry, které byste neměli minout
epochanacestach.cz
Saint-Tropez, Nice a Monako: Tři perly Francouzské riviéry, které byste neměli minout
Francouzská riviéra je synonymem pro luxus, krásu a nezapomenutelné zážitky. Ať už jste milovníkem historie, kultury, nebo jen hledáte perfektní místo k odpočinku, města Saint-Tropez, Nice a Monako nabízejí vše, co si jen můžete přát. Pojďme se podívat blíže na tato tři úchvatná místa, která by rozhodně neměla chybět na vašem cestovním seznamu. Saint-Tropez: Ikona
Nenechte si ujít Paní domu č. 10, právě vychází!
tisicereceptu.cz
Nenechte si ujít Paní domu č. 10, právě vychází!
Na co se můžete v novém čísle Paní domu těšit? Na spoustu inspirací a nápadů pro jedinečné období na sklonku léta, kdy ještě nenastal podzim, dny jsou teplé a příroda je ve své nejbarevnější formě. Do
Oko je zrcadlo vaší duše i zdraví
nejsemsama.cz
Oko je zrcadlo vaší duše i zdraví
Co byste měla, nebo naopak neměla dělat, abyste si co nejdéle uchovala zdravý zrak? Nikde na těle neexistuje citlivější, jemnější a choulostivější pokožka jako právě v okolí očí. Obzvlášť citlivě a hlavně viditelně reaguje na vyčerpanost celého organismu, na nedostatek spánku, horečnaté onemocnění či psychickou zátěž. V této oblasti je pokožka méně pružná než jinde,