Proteine sind enorm komplexe Makromoleküle, die auf der untersten Ebene der biologischen Selbstorganisation stehen; die Physik ihrer Faltung und Funktion ist noch nicht verstanden. (vgl. S. 37)
Physik Journal 4 / 2004
Inhaltsverzeichnis
Aktuell
• 4/2004 • Seite 11
USA
· Handelsembargo oder Pressefreiheit· Wissenschaftler protestieren gegen Bush-Regierung· Dunkle Energie auf Eis gelegt · Kongressreport bestätigt Visaprobleme· APS kritisiert Wasserstoffinitiative
High-Tech
Im Brennpunkt
Leserbriefe
Überblick
• 4/2004 • Seite 37
Physik der Proteine
Proteine sind biologische Nanomaschinen, die für die komplexen Abläufe in der lebenden Zelle von essenzieller Bedeutung sind. Sie werden in der Zelle als lineare Polymere synthetisiert, die sich spontan in eine kompakte, räumliche Struktur falten. Im gefalteten Zustand bleiben jedoch flüssigkeitsähnliche Bewegungen mit großer Amplitude möglich, die für die Funktion der Proteine notwendig sind. Diese bislang nur unzureichend verstandenen Strukturfluktuationen lassen sich als Übergänge zwischen vielen verschiedenen Mikrozuständen beschreiben, die lokalen Minima in einer hochdimensionalen Energielandschaft entsprechen.
• 4/2004 • Seite 45
Die ''alte'' Quantenmechanik, Spinpräzession und geometrische Phasen
Im Jahr 1916 berechnete Sommerfeld die Feinstruktur der Spektrallinien des Wasserstoffatoms mit den Methoden der ''alten'' Quantentheorie. Ein wesentlicher Beitrag zur Feinstruktur rührt von der Spin-Bahn-Wechselwirkung her, ein Effekt, den Sommerfeld nicht berücksichtigen konnte, da der Spin des Elektrons erst neun Jahre später entdeckt wurde. Warum erhielt er dennoch die korrekte Formel für die Energieniveaus des Wasserstoffatoms? Die Antwort darauf ist verblüffend: Eine geometrische Phase - die von einer klassischen Präzessionsgleichung herrührt - spielte dabei eine entscheidende Rolle.
Bücher/Software
• 4/2004 • Seite 53
