химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ядок 10~5 с (тдиф для льда). Иногда публикуемые утверждения о том, что вода якобы «запоминает», что с ней делали —

нагревали или замораживали, «омагничивали» или «диспергировали» (т. е. усиленно взбалтывали),— основаны на плохих опытах и не имеют отношения к науке, равно как и сообщения о «живой* и «мертвой* воде, получаемой посредством электролиза.

Д-структура

M-структура М-структура

+2 н—h0

Н (\4 -6

~»—I—I 1—ьв

Гжол (вода>

(Mrff-J \Гкпн(леЮ

44

ч 1—

1Ю -12 н—i—i—\-!6

1 эп

Рентген

ЯМР

Термодинамика ^ Рассеяние edema

Диэлектрическая релаксация

Поглощение ультразвука

Неупругае рассеяние

нейтронов

1 с 1

Колебательны? спектры

Рис, 4.11. Временные интервалы lgt (т — в с), соответствующие различным методам исследования структуры воды и льда

К выдумкам относятся и особые свойства талой воды или воды, «термически активированной».

Рентгенография воды дает функцию радиального распределения, т. е. относительное содержание молекул, находящихся на тех или иных расстояниях друг от друга. При температурах от 4 до 120 °С главный максимум этой функции постепенно смеща«тся от 0,282 до 0,294 км. Координационное число в этом интервале равно в среднем 4,4 (укажем, что в жидком Ne это число равно 8,6, в Аг—10,5). Таким образом, вода квазикристаллична, каждая молекула имеет в среднем четыре соседа. Предложен ряд теоретических моделей структуры воды, согласующихся с этими данными, но однозначный выбор структуры пока затруднителен. Однако можно считать установленной интерпретацию важнейших физических свойств воды и, прежде всего, зависимость удельного объема от температуры. Минимум удельного объема при 4 °С объясняется конкуренцией двух процессов. Первый — разрушение упорядоченной льдоподобной структуры с малым координационным числом (4), сопровождающееся уменьшением объема. Это— продолжение плавления. В одной модели уменьшение объема связано с заполнением полостей рыхлой решетки мономерными молекулами Н20, в другой — изгибание водородных связей приводит к сближению соседних молекул, т. е. к уменьшению объема. Второй процесс, превалирующий при Т > 4°С,— термическое расширение жидкости вследствие возрастания амплитуд ангармонических межмолекулярных колебаний.

§ 4.4. Переходы спираль — клубок

Конформации полипептидных цепей, стабилизованные водородными связями, устойчивы лишь в определенных условиях. Изменения температуры, растворителя, рН среды приводят к переходам порядок — беспорядок, к превращению регулярной конформации цепи в статистический клубок. Эти процессы удобно изучать на модельных гомополимерах — синтетических полиаминокислот ах.

Многие полиаминокислоты, в частности полиглутаминовая кислота (ПГК) и ее производное поли-^бензилглутамат (ПБГ)

фигурируют в растворах в форме а-спиралей, что доказывается их гидродинамическими и оптическими свойствами. Доти установил, что переходы спираль — клубок весьма резки, сходны с фазовыми переходами — происходит своего рода плавление а-спиралей, одномерных кристаллов. На рис. 4.12 показана зависимость степени ионизации, характеристической вязкости [ц] и удельного оптического вращения <руд ПГК от рН среды. Вблизи рН 6 происходит резкое падение [г|] и <руд и возрастание степени ионизации. При рН 6 ПГК — спираль, при рН 6 — клубок. В отличие от ПГК, ПБГ растворяется в органических растворителях. В дихлорэтане, хлороформе, формамиде ПБГ образует жесткие стержни — а-спир'али. Напротив, в растворителях, молекулы которых образуют с ПБГ водородные связи,— в трихлоруксусной кислоте и др.— ПБГ находится в форме клубков. При постепенном изме7* 99

нении состава растворителя, например, бинарной смеси СНС13 и СН2С1С00Н, в некоторой узкой области (при 80% СНС13), спираль превращается в клубок.

Резкость перехода, S-образность соответствующих кривых (например, кривая фуд на рис. 4.12) свидетельствуют о кооперативном характере превращения. Причина кооперативности ОЧеВИДРис. 4.12. Графики зависимости степени ионизации, [у\] и фуд от рН среды в области перехода спираль — клубок в ПГК

на из рассмотрения строения а-спирали. Конформаций пептидных звеньев цепи взаимозависимы, так как водородная связь между группой С=0 i-й единицы и группой N—Н (i — 4)-й единицы фиксирует конформаций (j— 1)-й, (i — 2)-й и (i — 3)-й единиц. Для освобождения пептидной единицы, дающего выигрыш энтропии, необходимо разорвать не менее трех водородных связей кряду, что требует затраты энергии. Для того чтобы свободная энергия G уменьшалась, необходимо освобождение многих единиц, т. е. кооперативное™.

Термодинамическое условие плавления кристалла состоит н равенстве свободных энергий кристалла и расплава — в нашем случае а-спирали и клубка. Имеем

Go. ~ На, — TajlSa = //„л — Тпл8кл (гид (^-б)

или

AG = Я™ = MI - Гол AS = 0. (4.7)

Изменение энтальпии компенсируется изменением энтропии. Из (4.7) следует

ГПЛ = АЯ/Д5. (4.7а)

Статистическая теория (излагаемая далее) показывает, что доля спирализованных звеньев такой кооперативной системы выражается

страница 38
< 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
метрика мончегорск каталог товаров на сайдинг
дом дача по новой риге ижс деревня
Кликните на ссылку, закажите еще выгодней по промокоду "Галактика" - SHSS3B7A-960G - федеральный мегамаркет офисной техники.
купить шашку для такси в ижевске цены

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
(06.12.2016)