химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

эффектом Ми — усиленным рассеянием света вперед эритроцитами.

Дебай вычислил функцию рассеяния Р(т>), т. е. отношение интенсивности света, рассеянного под углом f}, к интенсивности падающего света:

P($) = I*/L

(3.77)

для макромолекул различной формы — для сфер, эллипсоидов, стержней. Измерение функции рассеяния дает возможность определить форму макромолекулы. Метод Зимма позволяет одновременно измерять м. м. и размеры макромолекул.

Весьма ценную информацию о биополимерах дает изучение^ рассеяния рентгеновских лучей их растворами (см. гл. 5).

Для определения формы макромолекул (а также их анизотропной поляризуемости) пользуются и двойным лучепреломлением в потоке (динамооптический эффект Максвелла). Динамо-оптиметр представляет собой два коаксиальных цилиндра, между стенками которых находится исследуемая жидкость — раствор полимера. Внутренний цилиндр — ротор — вращается вокруг общей оси, увлекая за собой жидкость. В ней устанавливается градиент скорости — слой, примыкающий к стенке ротора, движется с наибольшей скоростью, слой, примыкающий к стенке неподвижного цилиндра, неподвижен. В результате макромолекулы ориентируются в растворе и подвергаются растягивающему усилию. Жидкость становится анизотропной, подобной двухосному кристаллу. Двойное лучепреломление наблюдается в направлении, параллельном оси динамооптиметра. Его измерение дает указанные сведения.

6*

83

Напротив, метод двойного лучепреломления в электрическом иоле (эффект Керра) мало перспективен в случае биополимеров. Биополимеры являются полиэлектролитами — макромолекулы несут на себе заряды и поэтому не только ориентируются, но И перемещаются в электрическом поле.

§ 3.7. Полиэлектролиты

Многие макромолекулы, в том числе белки и нуклеиновые "кислоты, в водном растворе являются макроионами, несут множество заряженных групп. Такова, например, полиметакриловая .кислота

^являющаяся полианионом. Биополимеры представляют собой по-лиамфолиты, т. е. Они содержат и анионные, и катионные группы. В белках фигурируют кислотные (Глу, Асп, Тир) и основные (Apr, Гис, Лиз) остатки {см. с. 25), в нуклеиновых кислотах наличествуют кислотные фосфатные группы и основные группы N=, HN=, H2N— азотистых оснований.

Существуют как твердые макроионы (глобулярные белки и др.), так и гибкие полиэлектролитные цепи. Очевидно, что свойства таких макромолекул существенно зависят от взаимодействия содержащихся в них зарядов. Величины этих зарядов определяются степенями диссоциации ионогенных групп и окружающей их ионной атмосферой.

Конформация гибкой полиэлектролитной цепи определяется условием минимума для суммы конформационной и электрической свободной энергий. Естественно, что наличие одноименных зарядов в цепи означает их взаимное отталкивание, которое приводит к развертыванию клубка, к увеличению его размеров. Электростатическая свободная энергия клубка вычисляется с учетом ионной атмосферы. Флори построил теорию размеров цепей полиэлектролитов, сходную с предложенной им же теорией объемных эффектов (с. 77). Предполагается, что клубок вместе с иммобилизованным им растворителем в целом электрически нейтрален. Расчет показывает, что электростатические взаимодействия не могут превратить клубок в вытянутую цепь — происходит лишь раздувание клубка. Это согласуется с экспериментальными дап-пыми — с зависимостью характеристической вязкости [rj] от м. м. В более строгой статистической теории заряженных макромолекул учитывается, что из-за экранирования противоионами заря^* экенные группы макромолекулы, расположенные далеко Друг от друга по цепи, взаимодействуют лишь при случайном их сближении в результате флуктуации. Из этой теории следует, что конформационные свойства заряженных макромолекул занимают

очистке и разделении различных электролитов и при очистке неэлектролитов от ионных примесей.

В полиамфолитах и, следовательно, в биополимерах возможно образование солевых связей между катионными и анионными группами в одной цепи или в разных цепях. Исследования строения и свойств биополимеров обязательно должны учитывать их полиамфолитную природу, а, значит, рН и ионную силу среды. Структура нативных (т. е. биологически функциональных) молекул белков и нуклеиновых кислот в значительной мере определяется электростатическими, ионными, взаимодействиями. Не менее важны взаимодействия с малыми ионами окружающей среды. Взаимодействие белков с ионами К+, Na+, Са++, Mg++ определяет важнейшие биологические явления, в частности, генерацию и распространение нервного импульса и мышечное сокращение. Функциональная структура нуклеиновых кислот и их участие в биосинтезе белка также связаны с катионами щелочных и щелочноземельных металлов.

Свойства полиэлектролитов позволяют моделировать механохимические процессы, в частности, мышечное сокращение (см. гл. 12).

Полиэлектролитными свойствами белков определяется возможность их разделения и исследования методом электрофореза.

Глава 4 ФИЗИКА БЕЛКА

§ 4.1. Задачи физики белка

Белки — непременные участники всех проце

страница 33
< 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

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
профнастил в рубцовске цена
Стул мягкий MT 2529
визаж обучение
затерянный мир вднх спектакль билеты

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
(03.12.2016)