Kvantna biologija – primjena kvantne mehanike na biološke sustave

završni rad

• Naslov (engleski): Quantum Biology – The Application of Quantum Mechanics to Biological Systems
• Autor: Filip Sente
• Mentor: Tomica Hrenar (mentor)
• Mentor: Ana Mikelić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2021-09-21, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija

Sažetak

Biološki sustavi iznimno su kompleksni, što ih istovremeno čini zanimljivima, ali i zahtjevnima za proučavanje. Kako bi objasnili pojedina neočekivana eksperimentalna opažanja, znanstvenici su se okrenuli kvantnoj mehanici i njezinoj potencijalnoj uključenosti u biološke procese. Mnogo je procesa za koje se pretpostavlja da kvantni efekti imaju presudnu ulogu u njihovu odvijanju, poput fotosinteze, magnetorecepcije i olfakcije. Enzimska kataliza iznimno je važna za sve žive sustave na Zemlji, stoga je dan osvrt na potencijalnu ulogu kvantno-mehaničkog tuneliranja u mehanizmu enzimske katalize. Tuneliranje je neobičan kvantni efekt koji omogućuje prolazak čestice kroz klasično zabranjene barijere. S obzirom na sve dokaze i kritike, važnost tuneliranja u enzimima još nije jednoznačno potvrđena. Međutim, nesumnjivo je da će kvantno-biološka istraživanja dovesti do novog razumijevanja i pogleda na život.

Sažetak (engleski)

Biological systems are incredibly complex, and that makes them very interesting, but also very challenging to study. To explain certain unexpected experimental results, scientists have taken quantum mechanics into account, and investigated its potential role in biological processes. There are many processes, including photosynthesis, magnetoreception and olfaction, which are thought to have key contributions from quantum effects. Enzyme catalysis is incredibly important for all living systems on Earth, hence the focus of this review is on the potential role of quantum tunnelling in mechanisms of enzyme catalysis. Quantum tunnelling is a peculiar quantum effect that enables a particle to pass through classically forbidden barriers. Considering all of the evidence and critiques, the importance of quantum tunnelling in enzymes still hasn’t been unambiguously confirmed. Nonetheless, there is no doubt that the research made in the growing field of quantum biology will lead to a new understanding of life.

• Ključne riječi: kvantna biologija; kvantna mehanika; enzimi; enzimska kataliza; kvantno-mehaničko tuneliranje
• Ključne riječi (engleski): quantum biology; quantum mechanics; enzymes; enzyme catalysis; quantum tunnelling
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:960846
• Studijski program: Naziv: Biologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) biologije (univ. bacc. biol.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2021-09-22 10:02:33