химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ину — свертывается, то

<о(0) = '/^«(О) == щ. Эта величина находится из условия

где / — момент инерции половины спирали относительно ее оси. При Лт0 «= = 2-10* (м.м. 4,2-Ю8, число пар оснований 2-Ю5) и Г = 20°С т =* = 3- 10s рад/с. Нижний предел т равен

тн = 2лЛУ«(0) = 4,2-4О-4 с.

Верхний предел, тв, отвечает хаотическому свертыванию и развертыванию без преимущества для последнего. Считаем, что двойная спираль ДНК находится в воде при 20 °С. Средний вращательный момент Р половины молекулы с м.м. 1,2-10* равен 1,34-10~'J2 ед. СГС, момент количества движения молекулы воды р = 1,9-10 1в ед. СГС. Умножая р на радиус спирали^ находим средний вращательный момент, возникающий вследствие соударения молекул Н20 и ДНК, />'=^ 1,7-10~*5 ед. СГС и Р/р' = q = 7,8-102. Для уменьшения P до нуля нужно большое число соударений, равное q2. Расчет дает 2-1016 соударений в 1 с и время, необходимое для q2 соударений, т. е. для уменьшения момента от Р до 0, равно 3-10-10 с. Среднее время I между двумя последовательными нулями флуктуирующего момента вдвое больше вследствие симметрии флуктуации во времени. За время I угловая скорость не меняет знака и можно рассматривать I и число оборотов п за это время как шаг в броуповском блуждании. Имеем п = Опыт дает для ряда фаговых ДНК т ~ М2. Квадратичная зависимость следует непосредственно из того, что т должно быть пропорционально числу витков, т. е. М, и вязкости среды, т. е. также М. Мэсси и Зимм (1969) исследовали денатурацию ДНК релаксационными методами и установили зависимость т от ряда факторов — от вязкости и ионной силы среды, от койцентрацйй ДНК, ее м. м., стадии перехода спираль — клубок. Имеем

T=b(l + ch])n0M^ (7.39)

Где 0 < ф < 1 — фактор, характеризующий стадию перехода, с концентрация ДНК, [г\] — ее характеристическая вязкость, т)0 — вязкость растворителя, Ь ^~ константа, зависящая от ионной силы. При малых с значение т ~ М. Повышение т от начала; перехода к концу показывает, что сопротивление среды возрастае-?' по мере развертывания молекулы. Вследствие образования петель увеличивается эффективный радиус двойной спирали (в теории Фонга это не у1штывается). !\ В действительности кинетика плавления нативной ДНК отве^-чает- целому спектру времен т. Подлинная теория явления еще не построена и наталкивается на большие трудности при исследовании связи между достижением внутреннего равновесия и расплетанием. Дезорганизованные участки спирали могут «сплавляться» вновь.

Варшавский и Евдокимов изучали расплетание ДНК методом теплового удара. Раствор ДНК нагревался от 5 до 20°С в течение 0,5 с. Кинетические кривые свидетельствуют о наличии не менее двух стадий структурного перехода. В первой, быстрой, стадии исчезает почти весь гипохромный эффект. По-видимому, на этой стадии образуются неподвижные петли, полное расплетание которых происходит па второй стадии. Скорость расплетания следует уравнению Арреннуса (с. 173), энергия активации процесса сильно зависит от рН, имея максимальное значение при промежуточных рН.

Экспериментальное изучение кинетики расплетания позволяет определять дефекты во вторичной структуре ДНК. С этой целью Лазуркин с сотрудниками разработали кинетический формальде^ гидный метод (КФМ).

Если в растворе содержится вещество, реагирующее с локально деспи-рализованными нуклеотидами и препятствующее поэтому образованию ими уотсон-криковских пар, то реакция будет протекать вплоть до полной деспи-ралигации. Если время связывания такого реагента сильно превышает -нремя раскручивания, то именно эта реакция лимитирует скорость раскручивания. Константа скорости реакции нативной ДНК с реагентом равна k = k'w, где w — вероятность разделения для любой пары нуклеотидов^ молекуле, а к' — константа скорости реакции разделенных нуклеотидов с реагентом. Если некоторые из оснований нативной ДНК прореагировали й образовали локально денатурированный участок, вероятность тепловой денатурации примыкающих к этому участку нар сильно.возрастает, wr w. Константа скорости к' соответственно много больше к. Образование локально денатурированного отрезка требует свободной энергии G, (см. с. 234). Поэтому к/к' = wjw' « ехр (-GJRT) = о ~ К)-4—\0~*. Так как к <С к', раскручивание, идущее вначале медленно, постепенно ускоряется и кривая зависимости 1 — 9 от времени имеет S-образную форму.

Еслп двойная спираль имеет дефекты — исходно деспирализованныв; участки, начальный наклон кривой увеличивается. Кривая показана на

^)йс. 7.21. Из теории следует формула

—Зп G = (ку + 2krc)t + kk't2,

(7.4Q)

где у — начальные размеры центра расплетания, выраженные в числе пар; с = п~1 — концентрация дефектов, h — среднее число пар в спиральном участке. Зависимость —In 0/f от t прямолинейна и прямая отсекает на оси ординат отрезок

z == ку + 2к'с. (7.41)

страница 92
< 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
мультимедийное оборудование москва
Компания Ренессанс лестницы винтовые для дома - оперативно, надежно и доступно!
кресло престиж с 11
склады хранения шин вентиляция

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
(11.12.2016)