Да или нет?

Правила как формате «Факт или чепуха»: ниже будут три утверждения, ставьте палец вверх, если согласны и вниз, если считаете утверждение неверным.

Завтра мы опубликуем правильные ответы с пояснениями!

👍 — да
👎 — нет

Первое утверждение: в любом органическом веществе есть углерод.

Второе утверждение: летом Эйфелева башня выше, чем зимой.

Третье утверждение: скорость солнечного зайчика может быть выше скорости света.

Ваши реакции говорят, что одно заблуждение всё-таки вызвало массовое затруднение, поэтому, ниже будут правильные ответы с подробными пояснениями.

1. В любом органическом веществе есть углерод.
Да.

Впервые понятие «органическая химия» ввел в 1806 году Йёнс Якоб Берцелиус, определив ее как «часть физиологии, которая описывает состав живых тел вместе с химическими процессами, происходящими в них».
Близкое к современному пониманию определение органической химии предложено в 1865 году Фридрихом Августом Кекуле — это «химия соединений углерода», что отражено уже в самом названии этого труда, которое переводится как «Учебник органической химии, или химии углеродистых соединений».
Однако сегодня понимание органической химии перестало быть таким однозначным. К органическим веществам обычно не относят простые соединения углерода, такие как CO2. Далеко не все химики признают органикой хлорорганические соединения, например четыреххлористый углерод CCl4. Многие карбонаты и гиброкарбонаты традиционно считаются неорганическими (например, CaCO3, NaHCO3). Соединения, состоящие только из атомов углерода — фуллерены, фуллерит, графен — также не считаются органическими. Наконец, несмотря на заметное содержание углерода, никто не сочтет органикой углеродистую сталь.
Многие химики подразумевают под органическими соединениями такие, в которых есть связь C–H. Есть и такие, кто требуют, чтобы были также и связи С–С, в таком случае метан CH4 не считается органическим соединением.
Таким образом, при любом понимании в органическом соединении обязательно должен быть углерод, но далеко не всякое соединение углерода является органическим.

Примечание

Некоторые авторитетные ученые считают, что мир химических соединений, не уступающий по сложности и разнообразию органической химии, может формироваться не только на «скелете» из атомов углерода, но и на базе атомов с близкими к углероду свойствами, например, кремния. Однако кремнийорганические соединения не называют органическими, по крайней мере, если об этом не сделано специальной включающей оговорки.

2. Летом Эйфелева башня выше, чем зимой.
Да.

Это связано с тепловым расширением металла. Коэффициент теплового расширения стали составляет примерно 12×10-6 К-1. Это значит, что с каждым градусом высота Эйфелевой башни увеличивается примерно на 0,001%.
Средний перепад температур между январем и июлем в Париже составляет 22°C (от +2°C до +24°C). При высоте Эйфелевой башни 324 м получается изменение высоты на 12×10-6·22·324 = 0,085 м = 8,5 см.
Абсолютные рекорды температуры в Париже составляют −25,6°С и +39,3°С, что дает разницу 64,9°C, которой соответствует изменение высоты на 25 см.

Примечание

Под действием солнечного света разные стороны Эйфелевой башни нагреваются неодинаково. Поэтому с солнечной стороны ее конструкция расширяется сильнее, чем с обратной. Из-за этого верхушка башни может отклоняться в бок на величину до 18 см. Это превосходит максимальное отклонение вершины башни под действием ветровых нагрузок (12 см).

3. Скорость солнечного зайчика может быть выше скорости света.
Да.

Известно, что теория относительности запрещает сверхсветовые скорости. Менее известно, что это ограничение распространяется не на любые скорости, а лишь на скорости относительного движения материальных тел. И даже еще более строго: это ограничение касается лишь локальной скорости передачи энергии и информации, то есть между близко расположенными материальными объектами.
Солнечный зайчик, пятно от лазерной указки или тень не являются материальными телами. Перемещаясь по поверхности, они не переносят от одной ее точки к другой энергию или информацию. Поэтому по достаточно далекой поверхности они могут перемещаться сколь угодно быстро.
Среднее расстояние до Луны составляет 384 тыс. км. Поэтому, поворачивая лазерную указку даже с очень скромной скоростью 60° в секунду, вы уже заставите пятно от нее бежать по Луне со сверхсветовой скоростью.
Тень может достичь сверхсветовой скорости, если тело, которое ее отбрасывает, проходит вблизи источника света, а экран, на который падает тень, — наоборот очень далеко. На расстоянии около 90 световых лет от нас находится затменно-переменная двойная звезда Алголь (бета Персея). Примерно раз в трое суток в системе происходит затмение: одна звезда заслоняет собой другую и по Земле пробегает тень. Нетрудно подсчитать ее скорость: длина окружности с центром на Алголе и радиусом до Земли составляет 570 световых лет. Этот путь тень проходит менее чем за трое суток. Так что ее скорость составляет 200 световых лет в день — это примерно в 70 тыс. раз быстрее света.
Пульсар в Крабовидной туманности находится на расстоянии около 7 тыс. световых лет от нас. Он вращается со скоростью 30 оборотов в секунду, испуская излучение в виде широкого пучка. По Солнечной системе пятно пульсарной подсветки пробегает со скоростью в 40 триллионов раз больше скорости света.

Примечание

В общей теории относительности сверхсветовые скорости возможны в некоторых случаях и для материальных тел.
1. Сверхсветовыми выглядят движения звезд вокруг нас, если рассматривать их в системе отсчета, связанной с вращающейся Землей. Однако эта сверхсветовая скорость отражает лишь выбор неинерциальной системы координат. Принцип постоянства скорости света, закрепленный специальной теорией относительности не распространяется на неинерциальные системы отсчета.
2. Теория относительности допускает сверхсветовое изменение расстояний между материальными телами, если оно вызвано изменениями свойств пространства между ними. Например, из-за расширения пространства Вселенной расстояние между достаточно далекими галактиками будет возрастать быстрее, чем со скоростью света. Поэтом свет, испущенный одной из этих галактик, никогда не достигнет другой. Предельное расстояние, откуда свет еще может до нас дойти, называется космологическим горизонтом. Оно соответствует размерам наблюдаемой Вселенной. Если расширение Вселенной происходит с ускорением, то далекие галактики постепенно уходят за горизонт.
3. Общая теория относительности допускает, что пространство может иметь сложную топологию. Например могут при определенных условиях существовать кротовые норы, соединяющие два отдаленных участках космоса. Через такую структуру пространства-времени можно пройти из одной точки в другую за короткое время и обогнать свет, который движется по обычному длинному пути.
Важно отметить, что ни один из этих вариантов сверхсветового движения не позволяет со сверхсветовой световой скоростью передавать энергию или информацию между близкими объектами.

См. также: http://www.festivalnauki.ru/statya/9496/chto-bystree-sveta-v-nashem-mire-chast-i

На изображении:

Процесс трансляции белка. Большая зеленая рибосома - важнейшая немембранная органелла всех живых клеток, пропускает через себя матричную РНК (mRNA) и считывает с нее информацию, необходимую для сборки белка. Специальные транспортные РНК (tRNA) подносят рибосоме аминокислоты (amino acids), и рибосома по тем триплетам, которые считывает с mRNA монтирует из аминокислот новый белок (newly born protein).

Пояснение

Можно было бы предположить, что раз каждый белок кодируется определенным геном количество и тех и других равно. Но это не так. Есть гены, кодирующие РНК, которые не транслируются в белки. Таких РНК, не кодирующих белки, много и они разные. Есть совсем короткие (microRNA), а есть и длинные - lincRNA (long non-coding) они могут быть длиной во многие тысячи нуклеотидов. Многие из них играют важную роль в экспрессии генов. Так значит, генов больше, чем белков? Ответить на вопрос однозначно тоже нельзя. Один и тот же ген может кодировать два или даже больше белков за счет процесса, который называется альтернативным сплайсингом. Пока неясно, превышает или нет вклад альтернативного сплайсинга в кодирование разных белков вклад генов, кодирующих только РНК.

У этого скромного растения Oryza sativa Japonica генов, кодирующих белки, примерно в два раза больше, чем у человека.
https://en.wikipedia.org/wiki/Japonica_rice

Пояснения
Секвенируя геномы самых разных организмов, мы видим, что сложность организма слабо зависит и от количества нуклеотидов в геноме, и от количества генов.

Так генов, кодирующих белки:
🔹 у медоносной пчелы (Apis mellifera) — 10 тысяч генов,
🔹 у рачка дафнии (Daphnia pulex) — 30 тысяч,
🔹 у посевного риса (Oryza sativa Japonica) — 40 тысяч,
🔹 у человека (Homo sapiens) и у червя нематоды (Caenorhabditis elegans) — 20 тысяч.

Дополнительная информация по вопросу

Человек (Homo sapiens) 20 376 genes (Ensembl)
https://biomolecula.ru/articles/skolko-u-nas-genov
https://www.nature.com/articles/d41586-018-05462-w

Кишечная палочка (E.coli) 4288 genes
https://en.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli#Genomics

Нематода (Caenorhabditis elegans) 20 470 genes
https://en.wikipedia.org/wiki/Caenorhabditis_elegans

Пчела (Apis mellifera) near 10 000 genes
https://en.wikipedia.org/wiki/Honey_Bee_Genome_Sequencing_Consortium

Дафния (Daphnia pulex) 30 907 genes
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=The%20ecoresponsive%20genome%20of%20Daphnia%20pulex

Рис (Oryza sativa Japonica) 37 960 genes
http://plants.ensembl.org/Oryza_sativa/Info/Annotation/#assembly

Уважаемые лаборанты!

Напоминаем, что до проведения Лабораторной осталось 4 дня.

На сайте вы можете найти полный список городов проведения акции и актуальных площадок со ссылками на регистрацию – https://openlaba.ru/projects/openlaba2024/

Успевайте выбрать площадку для участия, регистрируйтесь и до встречи 9 ноября!

Да или нет?

Полюбившийся многим формат, чтобы размять мозг перед стартом Лабы.
Если ещё не успели, обязательно регистрируйтесь — https://openlaba.ru/projects/openlaba2024/

Правила как формате «Факт или чепуха»: ниже будут три утверждения, ставьте палец вверх, если согласны и вниз, если считаете утверждение неверным.

Завтра мы опубликуем правильные ответы с пояснениями!

👍 — да
👎 — нет

Первое утверждение: все металлы прочнее дерева.

Второе утверждение: целая семья может позавтракать всего одной животной клеткой.

Третье утверждение: все вещества состоят из молекул.

Анализируя ваши реакции есть все основная предполагать, что к Лабораторной вы готовы!

Но те, кто сомневался в своих знаниях, можете сверять реакции с правильными ответами и читать пояснения.

1. Все металлы прочнее дерева.
Нет

Есть много мягких металлов, которые уступают по прочности почти любому дереву, а ртуть в нормальных условиях и вовсе находится в жидком состоянии.
Самые мягкие металлы — щелочные (из первой группы таблицы Менделеева): цезий, рубидий, калий, натрий и литий. По твердости они не дотягивают даже до первой ступени шкалы Мооса*. Например, натрий по прочности сравним со стирательной резинкой или твердым сыром. Он без большого усилия разрезается ножом. Немного тверже индий, который соответствует первой ступени шкалы Мооса. Олово и галлий находятся между первой и второй ступенями по Моосу, они легко царапаются ногтем.
Твердость дерева по шкале Мооса не оценивают, так как она предназначена для минералов. Однако даже бруском из дерева мягких пород (ель, сосна) легко можно, например, расплющить слитки упомянутых металлов. А на таких твердых породах как самшит или белая акация нельзя оставить след ногтем.

Примечание

Вообще, прочность — это очень широкое понятие, которое не ограничивается твердостью, а означает способность материала сопротивляться разрушению под воздействием внешних сил. Поэтому у прочности нет универсальной общей меры. Различают статическую прочность (способность выдерживать длительную постоянную нагрузку) и динамическую (при циклических переменных нагрузках). Поскольку есть много способов разрушения материалов (хрупкость, усталость, ползучесть, износ, коррозия), то и видов прочности тоже много. И далеко не во всех случаях металлы оказываются прочнее дерева.

* Шкала твердости Мооса использует сравнение с 10 эталонными минералами — от талька и гипса до корунда и алмаза по способности материалов оставлять царапины на поверхности друг друга (https://ru.wikipedia.org/wiki/Шкала_Мооса).

2. Целая семья может позавтракать всего одной животной клеткой.
Да

Обычно говорят, что самые крупные животные клетки — это яйца птиц. А среди яиц самые крупные — страусиные. Яйцо страуса весит 1,5-2 кг, как три десятка куриных яиц. Однако формально клеткой является не все птичье яйцо, а только его желток, на который приходится лишь около четверти массы. В случае страусиного яйца это соответствует 7-8 куриным яйцам. Этого вполне достаточно для приготовления яичницы на четверых человек.
По своему происхождению именно желток яйца является разросшейся яйцеклеткой. В желтке есть ядро и цитоплазма, а от окружающей среды он отгорожен фосфолипидной мембраной. Так что с морфологической точки зрения желток является клеткой. Слой же белка, а затем и скорлупа образуются вокруг желтка в процессе движения по яйцеводу птицы, и частью клетки они не являются.
С функциональной точки зрения, всё еще сложнее, поскольку при развитии зародыша желток как целое не делится, делится только содержащая ядра небольшая «шапочка» (зародышевый диск). На первых порах они от желтка не отгорожены, и лишь впоследствии отгораживаются мембраной.

Примечание

Хотя желток и можно считать клеткой, против такой точки зрения можно выдвинуть и некоторые возражения. Желток не функционирует как единая клеточная система, а признается клеткой лишь потому, что образовался из одной яйцеклетки и не разделен мембранами на части. Но, например, в поперечнополосатой мышечной ткани миллионы клеток соединяются цитоплазматическими мостиками, то есть не полностью отделены друг от друга мембранами. Это, однако, не дает основания считать мышцу одной клеткой.

3. Все вещества состоят из молекул.
Нет

Во многих кристаллах (например, в поваренной соли — NaCl) атомы чередуются в определенном порядке, не образуя отдельных молекул. А если такой кристалл растворить в воде, то вместо молекул NaCl в растворе образуются лишь (гидратированные) ионы Na+ и Cl−. Металлы представляют собой кристаллы из положительных ионов, заполненные вырожденным электронным газом. Никаких молекул в металле не наблюдается. Большинство ковалентных кристаллов (например, алмаз или сульфид цинка) представляют собой одну «молекулу» на весь объем кристалла. Наконец, инертные газы не образуют молекул и состоят из отдельных атомов.

Примечание

В процессе обсуждения данного вопроса со специалистами выяснилось, что в разных областях используются несколько различающиеся определения молекул. Для физиков молекула — это обычно минимальная частица вещества, сохраняющая его химические свойства. Поэтому физики нередко говорят об одноатомных молекулах инертных газов или паров металлов. Однако, для большинства химиков молекула — это по определению совокупность как минимум двух атомов, связанных ковалентной связью, и, соответственно, инертные газы состоят из атомов, а не из молекул. Впрочем, в некоторых случаях, например, когда подсчитывается баланс химических реакций, химики готовы говорить о номинальных молекулах (например, NaCl), которые не существуют как отдельные физические объекты. Все это — хорошая иллюстрация того, что в разных областях один и тот же термин может использоваться по-разному.