химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ние я*, определяется условием

Pk(x)dx^-^. (7.21)

о

\ = J (х)

Средняя концентрация ГЦ в расплавленных участках равна

о \о

Так как состав каждого отрезка не зависит от состава других, вероятность того, что расплавленная область состоит из г отрезков, следующих друг за другом, равна

WR = (1 - ЛГ./ЛГ) {NJNY-\ (7.23>

в среднее число отрезков в расплавленной области

f = (1 —NJN)-1. (7.24)

Среднее число пар оснований в расплавленпой области

mj = Хг = Х(1 — N,fN)-1 (7.25>

и число расплавленных областей во всей молекуле

п = NJ(Xr) = Ni (I - JV./JV)/X. (7.26)

Свободная энергия полимера равна JV4 ftG™ + (1 - х,) G?T] + N2 [*2Gr« + (1 - х2) Gf] + nGs, (7.27>

где Gt — энтропийный вклад, определяемый смешением областей. Вводя условия Ni + N2 = N, x\NX Н- X4N2 = xqN, выражая п через X по (7.26), обозначая ДG(Nt, X) «JV,x,AGra + JV,(i —S,)AGAT + - JV,/JV)G./X. (7.28)

Здесь XI определено формулой (7.22) с из (7.21). Равповесные значения Ni и X находятся из условия минимума выражения G(NU X) по отношению к обеим переменным. Для того чтобы найти среднюю длину спиральной области и интервал плавления гетерополимера ДГ, необходимо рассмотреть выражения (7.21), (7.22) и (7.28) вблизи /V, = '/г^, т. е. провести разложение в ряд Тейлора по г = Nj/N — У2. Пользуясь уравнением (7.20) и вновь отбрасывая постоянные члены, получаем

G(NV X) « ^Г|жД(7.29)

где

AG = xtAGrn + (1 — *O)AGAT. (7.30)

Иа условия dG{d% = 0 получаем при z = 0

причём

AGrn - AGAT « (ГГц - ТЛХ)АНАТ1ТAT, (7.32)

где Тщ и Глт — температуры плавления для соответствующих полимеров. Находим с помощью (7.25)

— л

AT

АЯАТ ТТЦ

AT

12

1

(7.33)

Приравняв нулю производную свободной энергии по z при постоянном X и продифференцировав полученное выражение по Т, находим

л

Я — 2 ДЯАТ(ГГЦ— ^Ат)'

AT

(7.34)

Строгое решение задачи отличается от приведенного лишь числовыми множителями. Образование петель при плавлении учитывается добавочным вкладом в G, отвечающим энтропии петель.

Численные расчеты на ЭВМ с использованием в качестве независимых параметров доли пар ГЦ ха, температур плавления гомополимеров ТАТ и ТГц, а также Д//Ат и о позволили определить кривые плавления, зависимость средней длины спирального

Рис. 7.16. Зависимость 1 — Э по-лигетеронуклеотида от Т: 1 — х, = 0, Г™ = 340 К, Л^ = 2-104; 2~х0 = 0Х Л.Л = 344 К, ЛГ = = 4 • 104; 3 — Хо = 0,5, Т1™ = = 360 К, N = 6 • 10*

участка от степени спиральности 9 и зависимость ширины интервала перехода от х0 при различных значениях указанных параметров. На рис. 7.16—7.18 показаны кривые, полученные при ТАТ = 340 К, Тщ 380 К, ДЯАТ = 29 кДж/моль, о = 5 • 10"*, iV —2-10*—10*. Линейная зависимость Тпл от х9 получается непосредственно (в К)

Тип - ТАТ + (Тгц - ТАТ)х9 = 340 + 40гв. (7.35)

Учет образования петель несколько уменьшает AT. Форма теоретической кривой плавления согласуется с опытом практически независимо от модели. Напротив, теоретический график для АГ существенно зависит от принятой модели и выбранных значений параметров. Все они, кроме о, находятся из независимых экспериментов. Прекрасное согласие с опытом для ряда типов ДНК получено' при а = 5 • 10~*. Тем самым, опыт позволяет найти о. Кооперативность плавления ДНК очень велика.

Определения оптической плотности (и, следовательно, степени спиральности 6) и размеров молекулы ДНК в растворе путем измерения характеристической вязкости в процессе плавлении

23.9

позволили найти средние длины спиральных участков. В согласии с теорией в области 0 ~ 0,8—0,9 длины спиральных отрезков-варьируют от 1000 до 2500 пар, тогда как в области перехода,, т. е. при 6 = 0,5, получается т = 400—500 пар.

Температура плавления понижается и AT увеличивается а уменьшением длины цепи.

Рис. 7Л0. боычиые ш дифференциальные кривые плавления ДНК: а — гладкие' кривые,- б — с тонкой.структурой

Термодинамические характеристики плавления ДНК были изучены методами микрокалориметрии (Привалов). Теплота Ш

температура плавления сильно 'зависят от рН. При возрастании рН от 7,0 до 9,7 Гпл убывает от 84.8 до 66,3 СС, Д7/ — от 40,4 до 29,9 кДж/моль, Д5— от 113 до 88 Дж/(моль Щ. При убы

вании рН от 5,4 до 3,2 Тал убывает от 84 до 55 °С, АН от 39,5 до 10,4 кДж/моль, AS— от 107 до 52 Дж/(моль-К). Значение-ТлЯ зависит и от ионной силы.

Основные результаты теоретических расчетов для реальных

молекул ДНК ео случайной последовательностью нуклеотидов

при физиологических условиях Лазуркин суммирует следующим

образом. ? . '

1. Ширина интервала плавления ДГ = 2,5—3°С.

2. Зависимость средней длины спирального участка от степени спиральности 9 изображается S-образной кривой.

0,5 0,4

о,ъ

0,2 0.7

Кольцевые замкнутые ДНК, фигурирующие в фагах и бак-териях, вследствие топологической невозможности сво- -d&/dT б

страница 90
< 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
сайдинг металлический купить в белово
поселок рига рига цена
Кикните и получите скидку по промокоду "Галактика" в KNS - SuperMicro SYS-5038D-I в Москве и с доставкой по России.
можно в самолетах провозить сегвеи

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
(02.12.2016)