химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

пей в денатурированном состоянии) задается уравнением RT\nK = А0цепь = ДЯцепь - 7*S№ (3.1)

Правая часть уравнения (3.1) пояснена рис. 3.3, а. Изменение

энтропии (беспорядка)

а

б

I

денат. нагл.

I

денат.

? нат.денат.

Х

на///, прмпт ' цат.. денат. ? нат.

6

I

на/л. —г- сенат.

J -г-нат.

денат. нат. -»- денат.

? денат, • нат.

—г- денат.

?нат.

ванного состояния и принять нативную конформацию». Кроме того, «чем выше температура, тем выше должна быть связывающая энергия». Более строгий подход к ситуации в вакууме, основанный на статистической механике, дан в приложении и в разд. 8.1.

Растворитель очень важен. В применении к вакууму взаимосвязь между связывающей энергией и энтропией очевидна, однако такая ?ситуация мало связана с реальными биологическими условиями. Белкам необходим растворитель, более того, для стабильности белков предельно важны физические свойства растворителя. Так, почти все белки денатурируются в этаноле или в водных растворах, ?содержащих достаточные количества додецилсульфата натрия (ДСН) или мочевины. Рассмотрим поэтому систему из полипептидной цепи и растворителя; общая свободная энергия приобретает вид:RTluK = М/об.1М = ДЯцепь + АЯгаств~7Д5ЦеПЬ-ГА5раств (3.2) Здесь энергия взаимодействия цепи с растворителем включена в

ЧЛеН ДЯцепьСмесь масла и воды

Жидкая вода может образовывать локальные упорядоченные квазикристаллические структуры. Обсудим уравнение (3.2) в применении к водному раствору минерального масла, состоящего из углеводородов, вместо водного раствора полипептидов. «R-состоя-нием» назовем монодисперсный раствор масла в воде, а «N-состоя-нием» — раздельные фазы, т. е. каплю масла на поверхности воды. Величина А5Масло отрицательна, поскольку монодисперсный раствор менее упорядочен, чем раздельные фазы (рис. 3.3, б). Величина АЯмасло положительна. Чтобы понять этот факт, следует учесть, что в N-состоянии большинство молекул масла окружено такими же молекулами, тогда как в R-состоянии все они окружены водой. В вандерваальсовом взаимодействии между молекулами масла преобладают дисперсионные силы, и поэтому оно слабо. Между молекулами масла и воды это взаимодействие сильнее, поскольку полярные молекулы воды индуцируют в углеводородах диполи, за счет чего заметно растет электростатический член [15]. В связи с этим величина АЯмасло (которая представляет разность обоих состояний) благоприятствует образованию монодисперсного раствора. Однако эта величина сравнительно мала.

Экспериментально было показано [15], что величина ASpaCTB положительна, что благоприятствует N-состоянию. Это свидетельствует о том, что упорядоченность водной компоненты выше в монодисперсном растворе масла, где больше площадь контактной поверхности неполярных молекул и молекул воды. У находящейся в таких условиях воды имеются две возможности: либо сохранить свою жидкую структуру и лишиться водородных связей, либо сохранить большую часть водородных связей и образовать вокруг неполярной молекулы локально упорядоченную, так называемую клатратную структуру, или «айсберг» [15]. Первая возможность отвечает увеличению ЯрасТв (уменьшение связывающей энергии), тогда как вторая означает уменьшение 5раСтв (увеличение упорядоченности). Поскольку наблюдаемая величина Д5раств положительна, вода действительно образует на поверхности раздела локально упорядоченную квазикристаллическую структуру. Но даже при возникновении такой клатратной структуры вода лишается части водородных связей, что приводит к отрицательной величине ДЯраств, благоприятствующей N-состоянию. Заметим, однако, что абсолютная величина ДЯраств сравнительно мала.

Энтропия воды способствует образованию капелек масла. Как мы установили, ДЯмаСло и Д5масЛо благоприятствуют R-состоянию, тогда как ДЯраСтв и Д5Раств благоприятствуют N-состоянию. Поскольку разделение фаз масла и воды наблюдается в действительности, вклад последних величин превышает вклад первых. Поскольку величина ДЯрасТв мала, основной «движущей силой», которая переводит молекулы масла в отдельную фазу или в каплю масла, является Д5раСтв. Влияние Д5Раств часто называют «энтропийными силами» или «гидрофобными силами». Эти энтропийные силы приводят также к спонтанному образованию мицелл, пузырьков и мембран из дифильных липидов.

Полипептидная цепь в воде

Природная полипептидная цепь включает специфическую последовательность полярных и неполярных групп. Рассмотрим теперь, пользуясь моделью вода — масло, полипептидную цепь в воде (рис. 3.3). Поверхность контакта полипептидной цепи и воды велика для беспорядочно вытянутой цепи и мала в ее нативной, свернутой конформации. Однако в отличие от совершенно неполярных молекул масла полипептидная цепь включает как полярные, так и неполярные группы. Например, амидные и карбонильные группы основной цепи, а также гидроксильные (в Ser, Thr, Туг), карбоксильные (в Asp, Glu), аммониевые (в Lys) группы полярны и стремятся оставаться в воде (гидрофильность). Углеводородные боковые цепи Ala, Val, Leu, Не и Phe непол

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
иск к больнице потеря близкого
клапан ком-150х150
132f0003 цена
новый год 2017 в корстоне

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.01.2017)