химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

[*/гц + (1 _ gi) FAT] +

+ М2 [Я/™ + (1 - хг) F«] + nFs. (8,28)

Вводя условия А/, -\-N2 — N, x^i + x2N2 = xQM, обозначая

Г LI ГЦ AT AT

AFrn —— F2 , A^AT — FI — F2 и переходя от переменной п к переменной Я, получаем в пренебрежении постоянными членами

F (JVi, Я) = AFru. + А/, (1 - jci) AFAT + (1 - ^г) F*. (8,29)

jti и определены (8,23) и (8,22). Равновесные значения Mi и X находят из соответствующих условий минимума F. Анализ выражения для F в области перехода, т. е. вблизи NJM = 72» производится путем разложения в ряд по переменной e = NJM— 1/2. Пользуясь уравнением (8,29) и вновь отбрасывая постоянные члены, получаем

F (Mt Д) = N ( * AF - [Хо(1~Х0) J* (Д^ц - AFAT) (1 - я*2) +

+ 1^(1 (8,30)

где

AF = XQ А^ГЦ + (1 — Хо) AFAT. (8,31)

Из условия dF/дл. = 0 (при е = 0) находим

Я° = Т^гц-\рдт) xQ (1 - *0) * <8'32>

Поскольку

AFm - AFAT = (7гц - ГАТ) АЯ АТ/ГАТ, (8,33)

где Тгц и ГАТ — температуры плавления для соответствующих полимеров, имеем

1

(8,34)

ЛЯАТ (Ггц — гАТ)

ГАТ Fs

Приравняв нулю производную свободной энергии по е при постоянном К и продифференцировав полученное выражение по Т, находим

ДГ

я-2 ДЯАТ (Тгц-ТАту

AT

XQ(\ — XQ).

(8,35)

Строгое решение задачи отличается от приведенного лишь численными множителями [98]. Образование петель при плавлении

учитывается добавочным членом в F, отвечающим энтропии петель [85].

2 — *0=0. 1. Тпл=344 °к. N=4

3 - *0=0. 5, ГПЛ=360 °К, ЛГ=6

Численные расчеты на ЭВМ с использованием в качестве независимых параметров доли пар Г — Ц XQ, температуры плавления гомополимеров ГАТ и Ггц, а также Д#АТ и а, позволили определить кривые плавления, зависимость средней длины спирального участка от степени спиральности 0 и зависимость ширины интервала перехода от XQ при различных значениях указанных параметров [85, 95, 99]. На рис. 8.17—8.19 показаны кривые, полученные при ГАт = 340°К, RM= 380°K, Д//Ат==7 ккал/моль, А = 5-10~5, N = 2-Ю4—106. Линейная зависимость Гпл от х0 получается непосредственно

ТПл = Тат + (Тщ — 7'AT) Хо.

(8,36)

Эти расчеты проведены без учета образования петель. Такой учет приводит к некоторому уменьшению ДГ [85, 100].

Форма теоретической кривой плавления согласуется с опытом практически независимо от модели. Напротив, теоретический график для ДГ существенно зависит от принятой модели и от выбранных значений параметров. Все они, кроме а, находятся из независимых экспериментов. Прекрасное согласие с опытом для ряда типов ДНК получено при о = 5-Ю-5 [85]. Тем самым, опыт позволяет найти о.

Определения оптической плотности (и, следовательно, степени спиральности 0) и размеров молекулы ДНК в растворе путем измерения характеристической вязкости в процессе термической денатурации позволили найти средние длины спиральных участков независимым путем [101]. 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 т = 400—500 пар.

ТПЛ понижается и ДГ увеличивается с уменьшением длины цепи [102]. Теория этого явления развита в работе [ЮЗ] и подтверждена экспериментально [104].

Описанные результаты позволяют на основе измерения кривых плавления обнаруживать дефекты вторичной структуры

ДНК и определять их концентрацию. Ультрафиолетовое облучение вызывает расширение кривых Д{Т) вследствие локальной денатурации [105]. Наличие дефектов доказывается кинетическими опытами [106], число дефектов оценивается путем калибровки термодинамического метода с помощью фрагментирован-ной ДНК [104].

Особенно интересна возможность установить характер распределения нуклеотидов по цепи путём исследования перехода спираль — клубок. Установлено, что ДНК ряда умеренных фагов содержит области, различающиеся по концентрации пар Г — Ц [107]. Это отражается в появлении ступенек на кривой плавления и в распределении фрагментированных молекул ДНК при центрифугировании в градиенте плотности. Такую блочную гетерогенность можно исследовать путем параллельного изучения кривых плавления и зависимости характеристической вязкости от Г в области перехода [107].

Пусть блочная последовательность имеет вид

UJQ ^ Q U, 0

причем внутри блока пары Г — Ц распределены беспорядочно. Обычно исследуемые фрагменты ДНК, именуемые молекулами, содержат п0 — 1000—50 000 пар нуклеотидов. В этой области значений п0 кривые 0(7') не зависят от п0. Напротив, кривые зависимости характеристической вязкости [г|] от Г зависят от ПО/пи, где пв — средняя длина блока. Если пВ_<К. «о, то каждая молекула в растворе содержит большое число блоков с различным содержанием пар Г — Ц. Поэтому при плавлении каждая молекула будет распадаться на спиральные и неупорядоченные участки без полного разделения цепей вплоть до последних стадий плавления. Кривые [ц](Т) смещены к меньшим температурам по сравнению с кривыми 0(Г), так как образование малого числа коротких расплавленных участков, расположенных далеко друг от друга, уменьшает размер молекулы. Это происходит вследствие

страница 185
< 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
радужные розы купить
Компания Ренессанс лестница чердачная складная - всегда надежно, оперативно и качественно!
кресло ch 868
где можно оставить документы на хранение

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)