Загадка природы или удивительное свойство хиральности

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Загадка природы или удивительное свойство хиральности

Артюшкевич А.А. 1
1ГУО "Лошницкая гимназия Борисовского района"
Кведерович В.Н. 1
1ГУО "Лошницкая гимназия Борисовского района"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Каждую зиму в нашем классе проходит акция «Покорми птиц». Именно с этого мероприятия и началось мое исследование. Я заметил, что клювы у птиц не похожи, крылья у них разной длины и лапы тоже немного отличаются. А однажды на уроках русского языка в одном из заданий мне попались слова-перевертыши: топот, осело колесо, я ем змея, искать такси, город дорог. Эти слова можно прочитать как справа налево, так и наоборот. То есть они зеркальные. На уроках «Человек и мир» при изучении камней, насекомых и растений я заметил, что нет в природе абсолютно похожих предметов. Тогда я заинтересовался своим телом и увидел, что на нем также много зеркальности и непохожести, я стал обращать внимание на одноклассников, родителей и искать ответы в Интернете. Оказалось, что непохожесть предметов природы и частей тела, их зеркальность имеет научное обоснование. Это явление называется хиральность.

Я поставил перед собой цель: исследовать, как хиральность проявляется на теле человека.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

  1. Изучить понятие хиральность.

  2. Определить признаки хиральности на теле человека.

  3. Сравнить признаки хиральности у учащихся.

Гипотеза: хиральность – основа строения нашего тела.

Описание исследовательской работы.

Хиральность(от греч. хирос – рука) – свойство молекулы не совпадать со своим зеркальным отражением. Если отражение объекта в идеальном плоском зеркале отличается от самого объекта, то объекту присуща хиральность. Термин основан на древнегреческом названии наиболее узнаваемого хирального предмета – руки. Так, правая и левая руки (и ноги) человека – это наиболее простой пример хиральных объектов. Каждый из нас, наверное, пытался надеть правый ботинок на левую ногу и наоборот. В этот момент мы, сами того не зная, познакомились со свойством хиральности.

Человек – существо хиральное. И это относится не только к его внешнему виду. Например, сердце человека находится преимущественно с левой стороны.

В своем исследовании я решил доказать, что хиральность – основа строения нашего тела. Проводить эксперименты буду на руках, бровях и ноздрях.

Полученные результаты

Эксперимент №1.

Я заметил, что руки человека – самый распознаваемый пример хиральности: левая рука не накладывается поверх правой руки, невозможно пожать правую руку друга левой рукой или надеть левую перчатку на правую руку.

Больше всего меня заинтересовали линии на правой и левой руке. Конечно, возможно найти одинаковые, но большинство из них разной длины и толщины. Чтобы это проверить, я обрисовал линии на правой руке черным маркером. Затем отпечатал их на скотч и приклеил на лист бумаги. То же самое сделал на левой руке, только красным цветом. И наложил один отпечаток на другой. Такой же эксперимент провел со своим одноклассником.

Оказалось, что и у меня, и у моего друга линии на руках не совпадают, они несимметричны, хиральны.

Эксперимент №2.

Далее меня заинтересовали брови. Для этого эксперимента я сделал фотографию свои бровей и моего одноклассника и распечатал их. В этом эксперименте я решил измерить длину бровей по периметру. Для этого я подчеркнул эскиз бровей, взял нить и приложил к картинкам. Далее перенес ее на линейку и стал измерять. Моя левая бровь 24 см, правая – 17 см, у одноклассника левая бровь 21 см, правая – 24 см.

Явление хиральности вновь подтвердилось. Наши брови несимметричны.

Эксперимент №3.

Наблюдая за своими друзьями, я заметил, что наши ноздри также яркий пример хиральности. Для этого эксперимента я сделал фотографии ноздрей, распечатал их. Здесь я решил измерить их окружность по формуле L=2R (где L – длина окружности,  – 3,14 см, R – радиус). Окружность моей левой ноздри 8 см 8 мм, правой – 9 см 4 мм. У одноклассника окружность левой ноздри 9 см 4 мм, правой – 8 см 8 мм.

Итоги этого эксперимента вновь доказали, что хиральность – основа строения нашего тела. (Приложение)

Анализ результатов и выводы:

  1. При проведении исследования я узнал, что хиральность– это свойство молекулы не совпадать со своим зеркальным отражением.

  2. Экспериментальным путем мною доказано, что признаки хиральности присутствуют на теле человека: линии на руках не совпадают, брови несимметричны и имеют разную длину, математическим подсчетом оказалось, что ноздри также имеют разную длину.

Гипотеза подтверждена: хиральность – основа строения нашего тела.

Список используемых источников:

  1. Макманус, К Тайны ассиметричности мира / К Макманус. – Москва : Первое, 2022. – 238 с.

  2. Никитин, М Происхождение жизни / М Никитин. – Москва : Альпина нон-фикшн, 2016. – 136 с.

  3. Хиральность [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_(%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%8F). – Дата доступа: 18.01.2024

  4. Хиральность и оптическая изомерия биомолекул [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://foxford.ru/wiki/biologiya/hiralnost-i-opticheskaya-izomeriya biomolekul?utm_referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F. – Дата доступа: 18.01.2024.

Приложение

Эксперимент №1

 

Линии на моей правой и левой руке не совпали

 

Линии на правой и левой руке моего одноклассника не совпали

Эксперимент №2

 

Периметр моей левой и правой брови разный

 

Периметр левой и правой брови одноклассника разный

Эксперимент №3

 

Мои левая и правая ноздря имеют разную длину окружности

 

Левая и правая бровь одноклассника имеют разную длину окружности

Просмотров работы: 16