химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

2, 3, т—1, а Nt— вероятность того, что фермент находится в i-й ячейке. Ищем среднечисленную степень полимеризации

т

2 Шг (t)

= 1

т

1=1

2>но

при начальных условиях TVi (0) = ... — Nm{0) = 0. Решение системы (8,92) с помощью преобразования Лапласа — Карсона имеет вид

оо

^(0=17S/W. = .... т~1>

г 1=1

со оо

Nm(t)=k0t 2 f(l)-{tn-l)^ 2 f{t), (8,94)

где

f(l) = (krt)1 exPt-M)t

Получаем

m—3 m—4

2fr2* (0 = 2krt f (0 + (V)2 2 +

/=0 z=o

CO oo "1

+ 2mkrt 2 f(0-m(m- 1) ]?] f(l)\. (8,95)

При krt /сг^ 1 находим Л^г -> ко/кг, Nm -> /е0г, (Г) -> т, т. е. синтез идет нацело. Эти результаты совпадают с полученными в работах [179, 180].

Константа скорости kr = wkt, где w — вероятность того, что ячейка, находящаяся перед центром роста, содержит адсорбированный мономер, a kt—константа скорости его включения в растущую цепь. Так как процесс не лимитируется диффузией [178, 184], w имеет равновесное значение и выражается изотер* мой Лэнгмюра

«*=ттк- <8'96>

где /( = ехр(—E/kT), а — ехр(цДГ), Е — энергия сорбции, а — абсолютная активность НТФ в растворе, ц — химический потенциал НТФ. Так как ц. = ц° + kTln (ус), а —Ас, Л™ = у ехр (\i°/kT), где у — коэффициент активности, с — концентрация НТФ, \iQ — стандартный химический потенциал. При со < 1 Ка < 1 и

w = Ka = Ас ехр (— EfkT), (8,97)

кг« ktAc ехр (— E/kT). (8,98)

Необходимо резкое увеличение с, чтобы перейти от малого к большому значению {i). Такое увеличение вряд ли происходит во время деления клетки. С другой стороны, зависимость {i) от Е оказывается S-образной, и достаточно малого изменения Е для полного синтеза, что может определяться кооперативностью процесса — взаимодействием соседних нуклеотидов на матрице. При малых значениях w уравнения (8,97) и (8,98) справедливы и в этом случае.

Приведенная трактовка эквивалентна рассмотрению, основанному на теории абсолютных скоростей реакций (см. стр. 354). Константу скорости реакции i-мера, включающего в цепь сразу два нуклеотида, можно записать в виде

к=Щ~т. (8,99)

Экспериментальные значения для скорости синтеза ДНК равны

для Е. coli 1,8-103, для клеток лимфомы мышей 200 мономеров

на звено в 1 сек. Это отвечает ш = 2,8-10~10 и 3,1-Ю-11.

+

Свободная энергия активации F+ выражается через константу равновесия активированного комплекса t-мера с двумя нуклеотидами

где

+ w

Концентрация i-мера [i] и с выражаются в безразмерных едини+

цах (с — число молекул НТФ в клетке). Оценки дают F+ для Е. coli 13,0 ккал/моль, для мыши 9,3 ккал/моль. Следует подчеркнуть, что в этом расчете энергия активации относится только к адсорбции НТФ, но не к включению в цепь. Теория также не учитывает ряда факторов: гетерогенности матрицы, кооперативности процесса, влияния растворителя. Тем не менее, она дает разумное полуколичественное описание матричного синтеза и применима также к синтезу РНК на ДНК и к синтезу белка на мРНК.

Ферментативный синтез полинуклеотидов может идти и без матрицы, В этом случае полимер получается после длительного латентного периода, продолжительность которого убывает с ростом концентрации фермента [185]. Так идет, например, синтез Поли- А — Т. Если в качестве затравки введен олигомер, то лаг-период быстро убывает с его длиной. По-видимому, даже короткие олигомеры могут служить матрицами для растущего полимера, если он соскальзывает с матрицы [186, 187]. Это было доказано в работе [188], посвященной синтезу Поли-А — Т на олигомерах. Теория такого синтеза, исходящая из скольжения новых цепей, развита в [189]. Рис. 8.28 поясняет модель. Ищем

Рис. 8.28. Схема синтеза полинуклеотида на олигонуклеотиде.

время т, нужное для построения Цепи из N звеньев на матрице из п звеньев (п<сМ). Необходимо учесть также возможность полного ухода новой цепи с матрицы, в результате чего синтез прекращается. Пусть в момент t = 0 растущая цепь достигла размеров матрицы п и сдвигается на одну пару связей. Система может перейти из этого состояния в состояние *\ отвечающее дальнейшему росту цепи и ее скольжению. Константа скорости к такого процесса дается выражением

1/fc = 1/fe, + 1/Л2> (8,100)

где к\ характеризует рост цепи, к2— скольжение. Кроме того, система может перейти в состояние V отделения цепи от матрицы, характеризуемого константой скорости х- Обозначим число субсистем в состоянии i через т,(г), в состоянии if через

mri(t). Кинетические уравнения записываются следующим образом:

(8,101)

т0 = — (к + Х) т0, пц^кт^ — (к+Х) гпи

т. (0) = mv (0) = 0.

Решения этих уравнений имеют вид

(8,102)

тЛ0 = то(0)[(А:017Л1ехр[-(А:+х)/], / >0, .

t

mvIT) = m0(0) X I l(fc)'~7(*-О!] ехр[-(* + X) T] dt, I>\

(8,103)

Вероятность найти субсистему в состоянии i есть

wt = Ami.

Коэффициент пропорциональности А находится из условия нормировки

2к + <+1)=1.

(•=0

Состояния / и (i + 1)' отвечают цепям, длины которых на i пар связей больше п. В состоянии i цепь связана с матрицей

страница 196
< 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
услуги проектор москва
Фирма Ренессанс: деревянные лестницы на второй этаж фото- быстро, качественно, недорого!
кресло 9950
аренда кладовки екатеринбург

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)