химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

водородными связями. Более строгий расчет, рассматривающий взаимодействие моно-полей, а не диполей, дает, однако, для уотсон-криковских пар А — Т и Г — Ц значительно большие энергии притяжения, равные соответственно —5,5 и —19,2 ккал/моль [65].

В последующих работах наряду с «монопольными» вычислениями ван-дер-ваальсрвых взаимодействий [68, 69] учитывались,

504

ГЛ. 8. ФИЗИКА НУКЛЕИНОВЫХ кислот

и силы отталкивания [70], оцениваемые с помощью атом — атом потенциалов Китайгородского (см. стр. 124). Разработан полуэмпирический метод расчета энергии горизонтальных и вертикальных взаимодействий, вычисляемых в приближении атом — атом взаимодействий. Определяется сумма энергий электростатических, поляризационных взаимодействий и энергии отталкивания на малых расстояниях, л;-электронные заряды вычисляются по методу Хюккеля, а-электронные — по методу Дель Ре [71]. Во всех расчетах применялись параметры, найденные в работе [72]. Поляризационная энергия находится как сумма энергий поляризации всех атомов, основания в электрическом поле остальных атомов. Дисперсионная энергия и энергия отталкивания вычисляются с помощью модифицированной функции Бэкингема (см. стр. 124)

U {г) — Ве~чг — Лг~5; (8,2)

здесь Л, В и q — полуэмпирические параметры, характеризующие взаимодействие в данной паре. Параметры Л находятся из приближенной формулы Лондона, q — из графика, построенного на основе данных для инертных газов. Параметр В выражается формулой

D с л СХР (QmnPmn) /О О\

О ЩИ, ОЛАД J , {0,6)

где qmn — константа для данной пары атомов, ртп — абсцисса минимума на кривой зависимости U от межатомного расстояния. Предполагается, что ртп = рт + рп, где рга и р„ — равновесные радиусы атомов. Вычисление энергии взаимодействия слоев в кристалле графита для различных расстояний между ними дало значение р для углерода в состоянии 5/?2-гибридиза-ции, равное 1,86 А. Исходя из этого значения, были определены р для других атомов. Для водорода, участвующего в водородной связи, р = 0,4 А, три атома Н метильной группы рассматривались как один с р — 1,9 А [73].

Контролем эффективности такого метода служат расчеты энергий ряда молекулярных кристаллов и их сравнение с экспериментальными значениями теплот сублимации. Для нафталина найдено 18,1 ккал/моль (17.3, 17,03), для антрацена 24,4 (23,54, 23,35, 24,4, 23,9), для я-бензохинона 14,1 (15,0), для пиразина 14,4 (13,45), для имидазола 20,2 (20,4) ккал/моль. (В скобках указаны данные, полученные на опыте.)

В табл. 8.4 сопоставлены энергии взаимодействий, вычисленные в ряде работ.

В табл. 8.5 приведены результаты расчетов энергий взаимодействия оснований в триплетах, полученные в работе [71] (см. также расчеты Клавери [70]). Согласно этим данным наименее стабильные участки двойной спирали ДНК должны содержать чередующиеся А и Т в обеих цепях, а наиболее стабильные — чередующиеся Г и Ц. Обе таблицы показывают, что последовательность нуклеотидов существенно сказывается на взаимодействиях.

Таблица 8.4

Энергии взаимодействия соседних пар оснований в двойной спирали (ккал/моль) 1)

Соседние

пары оснований a 6 в e д е

TF=gi —22,8 -15,42 -7,20 -1,26 -8,72 -9,5

—39,6 -22,66 -10,96 -4,99 -13,50 -15,0

Vu-П -11,4 -16,08 -15,18 -9,80 -16,01 -15,5

-1.0 -14,98 -8,32 Л-4,08 -9,76 -12,8

-10,4 -10,26 -7,28 -2,52 -8,64 -П,7

-3,2 -13,28 -7,22 ^4,48 -7,97 -11,9

-14,8 —20,32 -8,04 -3,50 -9,63 -123

-22,4 -13,90 -11,36 -6,04 -12,69 -13,6

-15,6 -14,88 -11,16 -7,25 -12,05 -13,8

-14,4 -14,24 -7,52 -2,41 —9,09 -12,1

1) Стрелки указывают иа направление сахариофосфатной

цепи от атома С3 дезоксирибозы к атому С5. а — приближение

молекулярных точечных диполей [67], б — приближение моио-полей и молекулярной поляризуемости {68], в — приближение монополей и поля ризу емостей связей [69], г — то же, что и в, но с учетом энергии отталкивания [70], д — то же, что и в, ио с учетом энергии обменного взаимодействия [74], е — по данным [73] без учета поляризационной энергии.

Дальнейшее усовершенствование этих расчетов важно как для определения вероятностей возникновения различных точечных мутаций, так и для определения взаимодействия кодона с

антикодоном (см. гл. 9). Следует подчеркнуть, однако, что в функционировании нуклеиновых кислот кинетические факторы играют, вероятно, более важную роль, чем термодинамические.

§ 8.4. ТЕРМОДИНАМИКА ПЕРЕХОДОВ СПИРАЛЬ - КЛУБОК

Денатурация нуклеиновых кислот сводится к разрушению двойной спирали. По-видимому, в клетке только тРНК обладают фиксированной третичной структурой.

Нагревание раствора нативной ДНК при некоторых значениях рН и ионной силы вызывает разделение двойной спирали на две цепи, сворачивающиеся в статистические клубки. При этом значительно уменьшаются вязкость и оптическая активность, исчезает гипохромизм, т. е. возрастает интенсивность полосы поглощения в области 2600 А (см. стр. 498) [75]. Разделение на две цепи непосредственно доказывается центрифугированием ДНК, содержащей N15, в градиенте плотности CsCl

страница 182
< 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
чемоданчик для барбекю
mizuno morelia neo md
обеденные столы и стулья недорого
курсы программмирования javascript москва

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
(08.12.2016)