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
Kakapů je momentálně na světě 242 a každý z nich má své jméno, i ti žijící v lesích. Všechny totiž znají ochranáři z Nového Zélandu. Dávají jim nejen jméno, ale i šanci, aby tento unikátní druh papoušků nevyhynul. Měl k tomu nakročeno, v 90. letech žilo posledních 51 kakapů.   Kakapo soví (Strigops habroptilus) není žádný drobeček, váží kolem […]
Čeští vědci ročně objeví a popíší desítky nových druhů organismů. Každý nově popsaný druh rozšiřuje poznání o přírodě a nabízí potenciál pro využití v medicíně, zemědělství i ochraně přírody. Tisíce jich ale ještě zůstávají neobjeveny.   Mnohé z nich z přírody mizí dříve, než je vůbec stihneme poznat. Taxonomie, která je základním kamenem pro jakýkoliv výzkum biodiverzity, […]
Světově unikátní způsob dlouhodobého uchování léčivých bylin vyvinuli čeští odborníci z Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu (CARC). Zpracování do tzv. bylinných homogenátů zajistí, že cenné látky obsažené v rostlinách neztratí ani po několika letech skladování v chladu na kvalitě. Nová technologie se již uplatnila v prvních volně prodejných potravinách.    Čerstvé byliny mají omezenou […]
Ve světě mikroorganismů platí tvrdá pravidla: přežít, množit se, přizpůsobit. A přesto, právě tam, kde bychom čekali jednoduchost a sobectví, nacházíme překvapivou složku spolupráce.   Nejnověji se o to postaral objev tzv. multicelulárních magnetotaktických bakterií (MMB) – mikroskopických tvorů, kteří se dokážou orientovat podle magnetického pole Země a žít jen tehdy, jsou-li součástí kolonie. Když […]
reklama
Historie
Dřel Krčín dělníky z kůže?
Jakub Krčín je nejen chytrý, ale i nesmírně podnikavý. Jakožto hospodářský správce obrovského dominia Rožmberků má navíc velký vliv. Zakládá pivovary, mlýny, dvory, ovčíny a samozřejmě rybníky. Při jejich budování jde však přes mrtvoly!   Počátky rybníkářství v Čechách se ztrácejí v mlze. Chybějí přímé důkazy, zůstávají jen různé hypotézy. Skutečné rybníky začnou zakládat až […]
Slavná sídla hlav států: Kde se tvoří dějiny?
Nejzásadnější rozhodnutí se odehrávají za zdmi paláců, v nichž sídlí nejmocnější muži světa. Jaká je historie budov, kde přebývají prezidenti či předsedové vlád? Byly vůbec postaveny pro ně? A kdy se tam vlastně nastěhovali?   Místo pro sídlo hlavy státu si vybral už George Washington (1732–1799), první americký prezident, a zúčastnil se také 13. října 1792 […]
Budoval Jiří IV. britský Tádž Mahal pro své milenky?
Nevypadá ani trochu jako britské královské sídlo. Spíš jako palác z Pohádek tisíce a jedné noci. V anglickém přímořském letovisku Brighton ho nechává zbudovat král Jiří IV., který si v něm chce léčit bolestivou dnu, a navíc potřebuje zázemí pro své milostné eskapády.   Zpočátku stojí na místě této extravagantní stavby letní sídlo pro prince z Walesu, […]
Hrozila za urážku metresy Bastila?
„Jednou bude víc než královna,“ pronáší jasnovidka v roce 1730 poté, co důkladně prozkoumala ručku devítileté Jeanne-Antoinette Poissonové. Ambiciózní matka děvčátka hned ví, co to znamená. Její dcerka se stane královskou metresou.   Malá Jeanne (1721–1764) roste do krásy. To však k úspěchu nestačí. Rodina jí zajišťuje skvělé vzdělání, srovnatelné s dívkami z aristokratických rodin. […]
Zajímavosti
Tisacali: Vesnice ukrytá v obří jeskyni!
Na obzoru se objeví plachetnice. Nepřátelé! Je jedno, jestli to jsou Římané nebo Kartáginci. Tak či onak přicházejí loupit a vraždit. Skupina lidí prchá tajnou stezkou do kopce. Tam, ve skrytu před kýmkoliv, je město, které je jejich poslední nadějí…   Je horký den roku 1910. Ettore Pais (1856–1939), slavný italský archeolog, se vydává na […]
Anachoréti: Zazdění na vlastní žádost
Tisíce lidí se ve středověku rozhodnou opustit společnost, světské radosti i starosti a zasvětit zbytek svých dnů asketickému životu a modlitbě. Mnohým však nestačí udělat tlustou čáru a stát se poustevníky. Chtějí, aby společnost zůstala za tlustou zdí. A to doslova.   V 11. století začíná doba populačního růstu, rozvoje zemědělství, rozmachu měst a globálních […]
Michiganský trojúhelník: Záhady pod vodou i ve vzduchu
Znáte Michiganský trojúhelník? Leží v oblasti vzájemně propojených Velkých jezer na hranicích mezi Kanadou a USA a dějí se tam opravdu podivné věci. Mizejí tu lodě i letadla, lidí zde prý zahlédnou nejenom neidentifikované létající předměty, známé jako UFO, ale také USO, což jsou záhadné objekty pod vodou!   První z nejznámějších incidentů se odehraje […]
Kreveta pistolník: Nejrychlejší zbraň pod hladinou
Kdo se domnívá, že nejsilnějším zvířetem na Zemi je lev, tygr, nebo slon, ten se mýlí…Drápy, ostré zuby, síla, řev, to není nic ve srovnání s tím, co umí nenápadná pistolová kreveta rodu Alpheus, žijící v Mexickém zálivu a podél atlantického pobřeží USA.   Není sice větší než prst, přesto je vybavena superschopností, která z […]
Záhady a napětí
Magické křižovatky: Hranice mezi světy
Na první pohled obyčejné místo. Silnice, která se rozbíhá do čtyř stran. Křižovatka. Ale podle pradávných věr právě tady slábne závoj mezi světy. Je to místo, kde můžete přivolat duchy, uzavřít smlouvu s démonem nebo získat dovednosti, které nejsou z tohoto světa. Opravdu tady můžete změnit svůj osud? A jak vysokou cenu za to zaplatíte? […]
Podivný start čínského raketoplánu: Sledovalo ho UFO?
Na palubě čínského raketoplánu Shenzhou 9, který 16 června 2012 v půl jedné odpoledne odlétá do vesmíru, je první čínská kosmonautka Liu Yang (*1978). Start je naplánován na den 49. výročí letu Valentiny Těreškovové (*1937), první ženy ve vesmíru. Nakonec se však let do dějin zapisuje ze zcela jiného důvodu. Údajně ho totiž sledují mimozemské civilizace… […]
Posedlost anglického krejčího: Sužovalo muže sedm démonů?
Záchvaty agrese, nelidské skřeky i zpívání náboženských písní pozpátku. To vše je na denním pořádku v jednom z domů v malé anglické vesnici Yatton. Dříve velmi oblíbený krejčí se díky svým výstupům, způsobeným nevysvětlitelným incidentem, stává vyvrhelem společnosti. Podaří se mu jeho bezvýchodnou situaci zvrátit?   Vánoce, rok 1760, vesnice Yatton v Somersetu u. Místní komunita […]
Pentagon zveřejnil analýzu trosek z havárie u Roswellu, otázky zůstávají
Materiál z místa havárie neznámého objektu poblíž Roswellu v roce 1947, o němž se mnozí domnívali, že je mimozemského původu, byl v roce 2022 odeslán do laboratoře k analýze. Rozbor si vyžádal oficiální úřad Pentagonu pro vyšetřování UFO. Vloni byly konečně zveřejněny výsledky. O čem vypovídají?   V podvečer 2. července 1947 je nad americkým městečkem […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Zase to otravné mravenčení. Co když se často vrací?
panidomu.cz
Zase to otravné mravenčení. Co když se často vrací?
Občas se to stane každému. Nohu si lidově řečeno přeležíte a pak vám chvíli na chodidle pobíhají mravenci. Banalita. Jenže co když se mravenčení vrací častěji? Pocit mravenčení nebo brnění je vlastně hlášením, které nám posílají nervy oné partie: Něčím jsme je utlačili, podráždili nebo jim způsobili nedokrvení. To je celkem prostá podstata problému. Složitejší
Čína: Její panenská příroda vám sebere dech
epochanacestach.cz
Čína: Její panenská příroda vám sebere dech
Slunce se mocně opírá o štíty mohutných hor. Na nebi není ani mráček a skoro to vypadá, že ostré vrcholky masivů musejí každou chvilkou protnout blankytně modrou oblohu. Jejich majestátnost a dravost krotí nádherné listnaté lesy, jejichž podzimní „čarokresba” vezme dech všem přihlížejícím. Je jednou z největších zemí a statistické údaje popisující tuto nejlidnatější část
Řeka přináší leccos, někdy dokonce i lásku
skutecnepribehy.cz
Řeka přináší leccos, někdy dokonce i lásku
Čas utekl jako voda, s Pepou, o kterého jsem kdysi tak stála, jsme se rozvedli. Byla jsem přesvědčena, že zůstanu sama, ale osud to tak nechtěl. Měl pro mě ještě jednu lásku. Koukala jsem z okna chaty na jez a myslela na to, že čas utekl jako ta voda. Jak je to dlouho, co jsem se na jezu producírovala,
Přivolejte si malé zázraky
nejsemsama.cz
Přivolejte si malé zázraky
Lidská přání a touhy se po tisíciletí příliš nemění a například snaha získat lásku a vysněného partnera je věčná. Malá domácí magie funguje, ať už si přejete svůj život obohatit čímkoli. Domácí magie je dnes často opomíjena kvůli exotičtějším způsobům čarování. A to je škoda. Kvůli tomu se zapomíná na malá kouzla, která znaly už
Rusové museli USA uplatit, aby Aljašku koupily
historyplus.cz
Rusové museli USA uplatit, aby Aljašku koupily
Alexandr II. rázuje po místnosti sem a tam. Dobře ví, že mu teče do bot. Řada neúspěšných válek zemi zcela zdecimovala. Dluhy navíc začínají být neúnosné. „Prodejte Aljašku,“ rozhodne nakonec, „stejně slouží jen jako výběh pro lední medvědy!“ V médiích Aljašku označují všelijak – jako velkou zamrzlou hroudu ledu, ledárnu či Sewardovu ledničku. Ve Spojených státech
Z jiné hvězdné čtvrti: Sluneční soustavou prolétá mezihvězdná kometa
21stoleti.cz
Z jiné hvězdné čtvrti: Sluneční soustavou prolétá mezihvězdná kometa
Astronomové oznámili objev teprve třetího známého objektu, který k nám přilétl z jiného hvězdného systému. Tento návštěvník, nově označený jako 3I/ATLAS, byl poprvé spatřen teleskopem v Chile jako nez
Bodie: Mrtvé město zlata, hříchu a zločinu, kde se zastavil čas
epochaplus.cz
Bodie: Mrtvé město zlata, hříchu a zločinu, kde se zastavil čas
Stovky „městeček duchů“ jsou rozesety po Spojených státech jako památka na období zlaté horečky, ale žádné není tak známé a zachovalé jako Bodie. Toto kdysi největší a nejmodernější městečko v Kalifornii, plné zlata, peněz, hříchu a krve, prožilo jen tři roky slávy, než se propadlo do desítek let úpadku. Dnes, jako národní historická památka, vypadá,
Počítač a baterie steré 2000 let. Skutečně existovaly!
enigmaplus.cz
Počítač a baterie steré 2000 let. Skutečně existovaly!
Připadají vám hodinový strojek či baterie jako vymoženosti dnešní doby? Takzvaný počítač z Antikythéry objevil 17. března 1902 řecký archeolog Spiridon Spice (1859–1932) při prohledávání vraku římské
Interiér s ikonami skandinávského designu
rezidenceonline.cz
Interiér s ikonami skandinávského designu
Nedaleko Los Angeles si mladý pár nechal postavit vzdušnou rezidenci kombinující ocelový skelet, skleněné stěny a sekvojové obklady. uvnitř vás okouzlí ikony skandinávského designu. Vroce 1998 Mark a Andrea Meyerhoferovi koupili dům v zalesněnémpodhůří Lacanada Flintridge v Kalifornii. Pár začal spolu se skupinou architektů s přetvářením domu tak, že přestavěli část s kuchyní a rodinnou místností.
První surfařská cestovka slaví plnoletost: 18 let na vlnách
iluxus.cz
První surfařská cestovka slaví plnoletost: 18 let na vlnách
Surfová kancelář Surf-Trip, kterou založili sourozenci Olivovi, naučila za 18 let surfovat tisíce lidí z Česka i Slovenska. Z původně malých surfových kempů vyrostla ve stabilní cestovní kancelář s me
Morávková drasticky hubne, aby zachránila manželství?
nasehvezdy.cz
Morávková drasticky hubne, aby zachránila manželství?
Co se to děje s oblíbenou herečkou ze seriálu Ordinace v růžové zahradě? Dana Morávková (53) vždy působila dojmem sebevědomé ženy, která by nesklouzla k malichernostem, jako je nesmyslné hladovění v t
Bramborový koláč s jablky
tisicereceptu.cz
Bramborový koláč s jablky
Suroviny 250 g brambor 60 g másla 200 g cukru moučky 2 vejce 250 g polohrubé mouky prášek do pečiva jablka Na drobenku 50 g hrubé mouky 30 g másla 30 g cukru krupice Postup Bram
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz