费曼讲物理入门
作者:(美国)R·P·费曼(Richard P.Feynman) 译者:秦克诚
R.P.费曼(Richard P.Feynman),(1918~1988)出生在纽约市的法洛克维,1942年在普林斯顿大学获得博士学位。在第二次世界大战期间,他对发展原子弹做出过重要贡献。战后费曼曾先后在康奈尔大学和加州理工学院教书。1965年,他因量子电动力学方面的研究荣获诺坝尔物理学奖。除了作为一个物理学家外,费曼在不同时期还曾是故事大王、艺术家、鼓手和密码破译专家。
《走进费曼丛书·费曼讲物理:入门》内容包括“运动着的原子”、“基础物理学”、“物理学与其他学科的关系”、“能量守恒”、“万有引力理论”、“量子行为”六部分。
酶是由另一种叫做蛋白质的物质构成的。酶分子大而复杂,每种酶都不同,用来控制特定的反应。在图3—1中的每个反应上写出了有关的酶的名称。(有时同一种酶可以控制两个反应。)我们强调,酶本身并不直接参与反应。它们并不变化,只是让一个原子从一个地方挪到另一个地方。做完以后,它又准备好对下一个分子做同样的事,就和工厂里的机器一样。当然,得要有供应原子的源和处置其他原子的方法。以氢为例:有几种酶,其上具有特殊的单元,能在一切化学反应中运送氢原子。例如,有三四种脱氢酶,在我们整个循环的不同地方要用到。有趣的是,在一个地方释放某些氢原子的机制,将取走这些氢原子并用到别的地方。
图3—1的循环中,zui重要的是GDP(二磷酸鸟嘌呤核苷)到GTP(三磷酸鸟嘌呤核苷)的转变,因为它们之中一种物质的能量比另一种物质多得多。正像在某些酶中有一个运送氢原子的“盒子”一样,也有特殊的运送能量的“盒子”,这包括三磷酸基。因此,GTP具有比GDP更多的能量;如果反应朝某个方向进行,我们就制造出具有额外能量的分子,这些分子能够驱动另一种需要能量的反应,比如肌肉的收缩。如果没有GTP,肌肉就不会收缩。我们可以拿一些肌肉纤维放在水里,往水里加GTP,如果存在合适的酶,肌肉纤维就收缩,GTP就变为GDP。因此真实的系统是处于GDP—GTP转变中;在晚上,GTP积存起来,而白天则用掉,使整个循环往另一个方向进行。你看,酶并不在乎反应往哪个方向进行,否则就会违反一条物理学定律。