химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

AGKlo = AGD - AG^ Величину 6AG можно представить в виде

6AG — 2 y%ni^Gif

(4.45)

(4.46)

где п{ — число групп типа i в белке, AGt — их вклад в свободную энергию перехода, yt — численный параметр, зависящий от степени доступности для растворителя групп данного типа в нативной конформации. Согласие с опытом получается, если принять

для полярных групп т/i = 0,25, для гидрофобных уг — 0,75, для пептидных связей ^ = 0,50. Величины AG, находят из данных о растворимости аминокислот в воде и в растворе мочевины данной концентрации.

Пусть cv — концентрация мочевины, при которой [D] = [N], т. е. точка пол у денатурации. Тогда, согласно (4.44), AGv = 0 и

AGHi!o = ~ («АС) * = - 2l№(AG,)

(4.47)

Это удобный способ определения конформационной стабильности белка.

Свободная энергия денатурации должна быть суммой многих вкладов. Можно написать

AG? = AGа + AGH + AGHn + AGe + AGHa6 + AGP + ..., (4.48)

где AGa определяется переходами a-спираль — клубок, AGs — разрывами водородных связей между белковыми цепями соседних макромолекул, AGBn (нп — неполярные)—изменением гидрофобных взаимодействий, AGe — изменением электростатических взаимодействий, AGHa6 — набуханием образовавшегося клубка, AG9 — разрывом слабых связей между участками вторичной структуры* Имеем

AGa = (#-4) АНа - (N - 1) TASa, (4.49)

где N — число звеньев в а-спирали, Д//а и ASa — изменения энтальпии и энтропии На звено цепи с N > 1 при переходе спираль — клубок. Цепь из звеньев имеет в а-спиральной форме N — 4 водородных связей, ограничивающих подвижность N— 1 звеньев. По имеющейся оценке Д//« = 6,3 кДж/моль, ASa — •=17,6 Дж/(моль-К). Если учесть лишь AGa и ДСнаб, то температура перехода находится из условия AG = AGa 4- ДСнаб = 0, т. е.

__(ДГ-4) ДЯАН-ДЯНАБ

(лГ-1)Д5а-ЬД5наб' <4-DU>

причем величиной ДЯ„аС можно пренебречь; ДЗ^ас пропорционально — чем длиннее цепь, тем больше число поперечных связей. Оценка ДСНП дает 2,1 кДж/моль, значения AGn и ДСе того же порядка. Строгое теоретическое определение всех вкладов в AG затруднительно.

Доля денатурированного материала может быть представлена формулой

__ ехр (-АС/ДГ) , ...

Х ~~ 1 + ехр (- ДС/ЯГ)' ^•ОА;

В точке перехода AG = 0 и i = 0,5. Острота перехода характеризуется производной

fdx\ MI

dT )т лдг2

< /гпл *ni пл

(4,52)

Насонов и Александров (1940) предположили, что функционирование белков связано с их «частичной денатурацией». Позднее Александров установил корреляции между температурой тела организма и температурой денатурации его белков. Это иллюстрируется, в частности, табл. 4.6, в которой сопоставлены соответствующие характеристики двух родственных видов лягушек — более северной травяной лягушки (Rana temporaria L.) и более южной озерной лягушки (Rana ridibunda Pall.).

Температура денатурации белков значительно превосходит температуру тела. Александров объяснил эту корреляцию тем, что функционирование белка требует определенного уровня подвижности, внутренней гибкости глобулярной или фибриллярной белковой молекулы (о значении этой подвижности для ферментативного катализа см. в гл. 6). Чем ниже температура тела, тем

•слабее должны быть внутримолекулярные взаимодействия, ответственные за жесткость молекулы, и тем ниже должна быть температура денатурации. Возможно, что здесь особенно важную роль играют междоменные взаимодействия в глобуле. По-видимому, .существенны и электростатические взаимодействия — соляные мостики. Показательны свойства малого белка — ферредокси-на, содержащего около 60 аминокислотных остатков и два кластера Fe4St. Ферредоксин из бактерий Clostridium pasterianum полностью инактивируется при нагревании до 70°С в течение двух

Таблица 4.6. Теплолюбивость лягушек (по Александрову)

Характеристика

Травяная лягушка

Озерная лягушка

Граница ареала: северная южная верхняя

Температура тела в природе (°С) Выбираемая температура Температура потери рефлекторной

возбудимости организма Температура потери подвижности

сперматозоидов Температура потери способности к

развитию яйцеклетки Температура полной инактивации

АТФ-азной активности мышечных

гомогенатов Температура 50%-ной

гемоглобина Температура 50%-ного

коллагена сухожилий Температура 50%-ной

тропоколлагена кожи Температура начала коагуляции сывороточного альбумина

70° с. ш. 43°с.ш.

3048 м 6,0—26 13—26

30—32

39,2

36,6

40—42 60 51,5 25,5 68,0

60° с. ш. 40° с. ш. 2438 м 11,0—29,5 18—28

35-36

41,4

38,5

46-50 64 57,6 32,0 75,0

часов, ферредоксин из С. acidiurici сохраняет при этом 20% активности, из С. tartarivorum — 50%, из С. thermosaccharolyti-сит — 90%. Выяснилось, что повышенная теплостойкость белка из термофильных организмов определяется добавочными соляными мостиками. Один такой мостик может увеличить свободную энергию стабилизации до 12—16 кДж/моль.

С денатурацией хорошо коррелирует протеолиз, т. е. гидролитическое расщепление белка с помощью протеолитических ферментов (Линдерштрем-Ланг). Чем выше термостабильность бе

страница 46
< 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
курсы автокада в г. чехов
узи мочевого пузыря как делается
De Dietrich DTG 130 Eco.NOx 134
elektroboard купить

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
(05.12.2016)