химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

еяние под малыми углами позволяет изучать макромолекулы в растворе. При этом наблюдается суммарное рассеяние на беспорядочно расположенных отдельных макромолекулах, т. е. происходит усреднение интенсивности рассеянного излучения по их всевозможным ориентациям. Фазы рассеяния при таком усреднении смешиваются, и поэтому можно построить лишь функцию, аналогичную функции Паттерсона. Эта функция, однако, позволяет охарактеризовать форму и размеры рассеивающего объекта. Ситуация здесь подобна той, с которой мы имеем дело при изучении рассеяния света растворами макромолекул (см. стр. 159 и далее). Получение такой ограниченной информации много проще, чем при рентгеноструктурном анализе кристаллов.

Непосредственно определяется лишь радиус инерции распределения электронной плотности молекулы и (при измерении интенсивности в абсолютной шкале) молекулярный вес. Радиус инерции еще не характеризует формы молекулы, которая устанавливается путем расчета моделей и сравнения теоретических кривых с экспериментальными. Основы теории метода изложены в [38, 39].

Пусть рассеяние происходит на частице, состоящей из центров (атомов) с рассеивающей способностью t-ro центра /г-. Тогда для интенсивности рассеянного излучения, представляющей квадрат амплитуды, имеем

/ (h) = A (h) 2 2/Л cos (hrw), (5,29)

к i

где h — -jf (s — s0) — вектор, пропорциональный разности единичных векторов рассеянной и падающей волн,

h (h) - А\ (h) = 7,9 • 1(Г26/о 1+2Cr°2s329 (5,30)

— интенсивность излучения, рассеянного одним электроном; здесь Jq—интенсивность падающего пучка, а г — расстояние между частицей и приемником, 9 — угол рассеяния. В случае частиц, ориентированных в объеме хаотически, принимая во внимание, что cos(hr)= sin(hr)/hr, придем к формуле Дебая (см. стр. 160)

J{h) = JAb){2h^^)2. (5,31)

Для малых углов второй множитель в правой части можно разложить в ряд по степеням h

я(й)=2Е(1-|-4/+|-^,+ ••?)• <5'32>

k i

Так как 2/4 — 2f/ = ^ (напомним, что N — число электронов в частице), то первый член разложения (5,31) есть JV2 И, выбрав за начало отсчета электронный центр инерции, получим с точностью до членов 4-го порядка малости выражение для средней интенсивности

W{h) = N2 ехр (- Va^/tf), (5,33)

где

*о = Щ*г <5'34>

— электронный радиус инерции.

Чтобы получить рассеяние п частицами, надо просто умножить интенсивность на п. Однако при нулевом угле рассеяния все центры рассеивают в фазе и интенсивность пропорциональна п2. С увеличением величины hRo начинают вносить свой вклад члены более высокого порядка, дающие информацию о форме макромолекулы. Однако выводы о форме нельзя делать только на основе анализа индикатрис рассеяния, необходимо привлекать и определенные предположения о форме молекул. Так, если заранее принять, что молекулу можно аппроксимировать эллипсоидом или цилиндром, то сравнение экспериментальной.кривой с семейством теоретических кривых, рассчитанных для этих тел при разном соотношении осей, позволяет определить асимметрию молекул.

Для сильно вытянутых фигур анализ затруднен, так как теоретические кривые при большой асимметрии, очевидно, практически сливаются друг с другом. Зато в этом случае можно провести анализ применительно к поперечному сечению, что особенно результативно, если заранее известно, что макромолекула имеет цилиндрическую форму (молекула ДНК в растворе). При умножении интенсивности рассеянного излучения на соответствующий угол рассеяния получается функция hJ(h), характеризующая сечение молекулы, и по ней определяется (совершенно так же, как и при нахождении радиуса инерции, ^о) радиус инерции поперечного сечения [40]. Определить векторы, соответствующие поперечным размерам молекул, позволяет и умножение интенсивности на h2, т. е. построение фурье-свертки. Этот метод был с успехом применен Федоровым и Птицыным для интерпретации индикатрис рассеяния [41].

При выборе модели основываются на данных других методов, результатах физико-химических исследований. Проводится такое комбинирование разных методов обработки кривой рассеяния под малыми углами, чтобы найденные различными спо-бами расчета параметры находились в согласии друг с другом. Получению единой картины способствует метод Ритланда [42], основанный на том, что для частиц с разными молекулярными

весами, но постоянной плотностью величина Ro/VМ есть функция только отношения осей. Построив номограмму, выражающую зависимость Rq/Ym ОТ отношения осей, можно по известному радиусу инерции и молекулярному весу определить отношение осей. Совпадение результатов расчета и опыта свидетельствует о правильности выбранной модели.

Применение метода диффузного рассеяния под малыми углами особенно удобно для белков с не слишком большим молекулярным весом. Так была изучена морфология многих белков, в частности пепсина [43], трипсина [44], аспартатаминотрансфе-разы [45]. Были определены размеры и форма транспортной РНК (46]. Метод рассеяния под малыми углами позволяет решать различные задачи молекулярной биофизики. В качестве прим

страница 103
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
аренда жк панелей
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестницы в частном доме на второй этаж фото цены - качественно и быстро!
стул изо цена
хранение шин в свао в индивидуальных боксах

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)