химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

актерных групп и связей в белках описаны в биохимической литературе (см., в частности, [2]).

При объединении аминокислот в белковую цепь образуются пептидные связи —NH—СО—. На одном конце цепи находится —СОО"-группа (С-конец), на другом — группа—N+H3 (N-конец). Молекулярные веса белков варьируют в широких пределах — от нескольких десятков тысяч (рибонуклеазы) до нескольких миллионов (гемоцианины). Характерные молекулярные веса отдельных полипептидных цепей, входящих в состав молекулы белка, порядка 20 000, что соответствует примерно 150—180 аминокислотным остаткам (средний молекулярный вес аминокислотного остатка равен 117). По установившейся терминологии молекулы, содержащие менее 100 аминокислотных остатков, называют не белками, а полипептидами. Таковы некоторые гормоны, например инсулин, адренокортикотропин (см. стр. 74). Полипептидами часто называют также синтетические полиаминокислоты и их производные.

Полинг и Кори установили методом рентгеноструктурного анализа модельных низкомолекулярных соединений, например амидов R—СО—NH2,4TO пептидная (амидная) связь имеет специфическое строение, показанное на рис. 2.1 [4]. Четыре атома —СО—NH — расположены в одной плоскости. Длина связи N—С, равная 1,32 А, значительно меньше длины этой связи в алифатических аминах, где она составляет 1,47 А. Это означает сопряжение связей N—С и С=»0, перекрывание их элек§ 2.4. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ

69

тронных оболочек, сопровождаемое сдвигом электронной ПЛОТНОСТИ ОТ азота к кислороду. Связь N—С должна считаться не единичной, но частично двойной. Плоское строение пептидной связи определяет особенности структуры полипептидной цепи в целом (см. § 4.2),

Химическое, и, тем самым, биологическое поведение белка определяется его аминокислотным составом и последовательностью остатков в цепи — первичной структурой. Современные методы позволяют определить аминокислотный состав белка без особых затруднений. Белок расщепляется на аминокислоты в результате гидролиза — реакции, обратной поликонденсации,CHRj-NH-CO-CHIV- + Н20->> —CHRj—NH2 + HOOC-CHR2—

Гидролитическое расщепление происходит при действии на белок кислот, щелочей, а также протеолитических ферментов (протеаз), катализирующих разрыв пептидной связи. Получаемый гидролизат представляет собой смесь аминокислот. Качественное определение его состава производится с помощью характерных химических реакций, в ряде случаев дающих окрашенные продукты (см. [2]). Количественное определение состава гидролизата осуществляется путем его разделения на чистые аминокислотные фракции. Для этой цели пользуются хроматографией.

Хроматография — метод разделения веществ в газовой

Смеси или в растворе, основанный на пропускании газа или жидкости через пористые сорбенты. Этот метод был открыт в 1903 г. Цветом [5]. (Описание различных вариантов методов, применяемых для разделения и анализа белков и аминокислот, см. в [I].)

Представим себе колонку из пористого сорбента (скажем, набитую порошком AI2O3). Нальем сверху небольшое количество исследуемого раствора, целиком сорбируемого в колонке, и будем пропускать через нее с некоторой скоростью чистый растворитель. Растворитель будет вымывать, элюировать сорбированные вещества, и они будут смещаться в низ колонки. Перемещение слабо сорбируемого вещества происходит быстреег чем

вещества, сорбируемого сильнее. Исследуемое вещество сорбируется в верхней части колонки и десорбируется в нижней ее части. Вследствие этого возникает максимум адсорбции, т. е. в сорбенте образуются зоны адсорбированного вещества, перемещающиеся по колонке с различной скоростью, так как сорбция зависит от химического строения вещества (и от природы сорбента). Если различия в сорбции значительны, то через некоторое время зоны, содержащие отдельные компоненты смеси, полностью разделяются, и оказывается возможным извлечь эти компоненты. Сущность хроматографии состоит в многократном повторении актов адсорбции — десорбции, приводящем в конечном счете к разделению компонент смеси. Очевидно, что в основе хроматографии находятся динамические, кинетические явления.

Для понимания хроматографии нужно рассматривать явления адсорбции и (или) ионного обмена в гетерогенных системах и распределения веществ между двумя жидкими фазами.

Молекулярная адсорбция в простейшем случае описывается изотермой Лэнгмюра

где т—количество адсорбированного вещества, с — его концентрация в растворе, А и к— константы. В более сложных случаях полезно эмпирическое уравнение Фрейндлиха

т = Вс\ (2,27)

где В и е — константы.

Об ионном обмене сказано далее. Распределение вещества между двумя жидкими фазами следует из условия равенства его химических потенциалов в равновесии

или

^1 (0) + RПпа"> = ц«> (0) + RT in afK (2,28)

Следовательно, отношение активностей а компонент в обеих фазах постоянно

а(,)

= const, (2,29)

ai

т. е. активность (концентрация) вещества в одной фазе линейно зависит от его активности (концентрации) в другой фазе.

Рассмотрим равновесную хроматографию, счита

страница 25
< 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
обучение прокладки евро отопления
Садовая мебель TT купить
Joseph Joseph Extend купить
купистол.рф интернет-магазин мебели

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
(05.12.2016)