химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

альное значение вязкости достигается , в изоэлектрической точке, когда число положительных и отрицательных зарядов одинаково, а суммарный заряд макромолекулы равен нулю. В этой точке макромолекулы находятся в наиболее свернутом состоянии, и Цул/С падает почти до нуля.

Изоэлектрическое значение рН водного раствора полиамфолита, которое не зависит от его концентрации, обычно определяется экспериментальными методами, такими, как электрофорез, основанный на измерении в электрическом поле скорости перемещения частиц v = uE {и — электрофоретическая подвижность, зависящая от заряда, размеров и формы макроиона, от характера его взаимодействия с окружающими низкомолекулярными ионами и т. д., а Е—напряженность поля). При этом, применяя в качестве растворителя буферные растворы, находят значение рН, когда u = v/E = 0, что отвечает изоэлектрической точке.

Если в растворе отсутствуют посторонние ионы, которые переносятся вместе с макроионами во время электрофореза, или по-лиамфолит адсорбирует положительно и отрицательно заряженные низкомолекулярные ионы в одинаковой степени, то рН раствора определяется только диссоциацией ионогенных групп самой макромолекулы; в этом случае состояние, при котором и = 0, соответствует изоионной точке. Она в отличие от изоэлектрической точки зависит от содержания полиамфолита в растворе и совпадает с ней лишь при рН 7.

Способность таких полиэлектролитов, как частично гидролизованный по-лиакриламид, адсорбировать или химически связывать (за счет групп СООН и NH2) ионы взвешенных частиц и сшивать их друг с другом используется для флокуляции (коагуляции) водных суспензий. Быстро оседающие при этом укрупненные образования легко отделяются от жидкой фазы [7].

Изучение свойств синтетических полиэлектролитов, особенно полиамфолитов, дало возможность глубже вникнуть в природу белков, самого сложного и вместе с тем самого важного для живых организмов класса полимеров.

Поведение белковой макромолекулы управляется главным образом тремя видами сил:

1) электростатическое взаимодействие ионизированных карбоксильных и основных групп, причем количество и знак зарядов определяются степенью их ионизации, зависящей, в свою очередь, от рН среды; на этом^взаимодействии также, несомненно, отражается экранирование макроионов различными электролитами, обычно присутствующими в растворе вместе с белком;

2) вандерваальсовы силы сцепления между гидрофобными углеводородными боковыми группами, взаимное «растворение» этих групп и тенденция их сливаться в шарик, подобно тому как молекулы углеводородов в водной среде стремятся образовать каплю с уменьшением поверхностной свободной энергии;

47

?77

3) водородные мостики между пептидными группами (о числе таких мостиков можно судить по величине уменьшения CKopoctrf обмена водорода на дейтерий или тритий)

I

Н—N

! I

С=0".Н—N

I I

I

Известное значение, по-видимому, имеет также возникновение связей между свободными аминогруппами и карбоксильными группами, являющееся своего рода солеобразованием.

Энергия взаимодействия, обусловленная каждой из перечислен ных сил, имеет один порядок величины. При установлении между этими силами того или иного равновесия белковая молекула приобретает более или менее выпрямленную конформацию. Так как величина указанных сил зависит от среды (рН, присутствие различных ионов, характер растворителя), изменение окружения макромолекулы влияет на ее форму.

Изучение оптической деятельности, периодов идентичности и вязкости растворов показало, что многие белки могут находиться в р-форме, когда цепь макромолекулы почти полностью вытянута, и а-форме, когда цепь свернута в спираль (рис. 187). Возможно

Аналогичными исследованиями было доказано, что макромолекула полипептидов также может существовать в виде спирали или клубка, способных к взаимным переходам в зависимости от величины рН среды (рис. 188).

Такие переходы, подобно фазовым превращениям, происходят резко, в узком интервале изменения рН, состава растворителя или температуры, что указывает на их кооперативный характер [8]. Другими словами, макромолекула полипептидов и белков ведет себя как одномерная кооперативная система , и разрушение одной лишь водородной связи между одной парой мономерных звеньев, не приводящее к реализации дополнительных степеней свободы (возрастанию энтропии) и выигрышу свободной энергии, не вызывает заметной перестройки конформаций макромолекулы: для этого необходимо одновременное расщепление большого числа связей, ограничивающих подвижность каждого витка спиральной «пружины» (как показал расчет, достаточно расщепления шести последовательных водородных связей на каждый виток). Ситуация сходна с той, которая имеет место при дезориентации частиц магнита, когда состояние каждой из них зависит от состояния соседних частиц и поворот произвольно выбранного элементарного магнитика невозможен без поворота ближайших соседей.

Кооперативный характер перехода спираль — клубок еще обусловлен тем, что устойчивость большой однородной спирали с упоря

страница 245
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама
плитка alaska
сколько стоит узи малого таза
катализаторы range rover
ручки для комодов серебро

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
(09.12.2016)