химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

стр. 127).

Как мы видели, при N 1 свободная цепь сворачивается в статистический клубок вследствие флуктуации изгиба. Линейные размеры клубка hN со aVN> и его объем VN ooazN\ Следовательно, для средней плотности клубка имеем N/VNooa~3N-^. Плотность звеньев в точке Х

п

я(Х)= 2б(Х — Х/), (3,56)

/=5=1 где б — функция Дирака, равная единице при х = Xj и нулю при х ф Xj. Среднее значение п вычисляется с помощью функции распределения (3,54). Имеем

п (х) dx% dxndxz^=Np (г) dr% dr^ drt t (3,57)

где _

r — x/hN, hN=aVN

и

i

p (г) = J exp (~ ^4s) 7Г- (3,58)

0

В новом масштабе г плотность р(г) существенно отлична от нуля на расстояниях г ~ 1, т. е. радиус системы rN ~ 1. Рассмотрим теперь корреляцию флуктуации. В отсутствие корреляций

п(х1)я(х2) = м(х,)п(х2).

Следовательно, в качестве меры корреляции можно пользоваться величиной

rt(xi) п (х2) Pl (Г[)р2 (га) ' V ' )

Для обычных равновесных систем, скажем, для газа, w со N~lt т. е. для ансамбля, содержащего большое число частиц, корреляция мала. Напрбтив, для макромолекулы корреляция плотности существенно отлична от нуля на тех же расстояниях, "где не равна нулю и сама плотность. Величина

1 Г Г f ri lrl~r2|2 1 ds{ds2

P12 (^i, т2) = —^ ехр — —

4я'* J J L 4s, 4J S] — s2 I J s/af s,

(3,60)

также убывает на расстояниях г ~ 1. Таким образом, радиус корреляции оказывается порядка радиуса системы, и мгновенная плотность не имеет определенного значения—она не является термодинамическим параметром, т. е. достоверной величиной при N оо. Иными словами, макромолекулярный клубок непрерывно «пульсирует», его флуктуации в пространстве ма-кроскопичны. Вместе с тем клубок — эргодическая система, его параметры, усредненные по экземплярам, совпадают с параметрами, усредненными по времени. Введенные здесь плотности р(г) как раз и являются такими средними по времени.

Изложенные выше особенности существенны для понимания физических свойств глобулярных макромолекул, которые будут описаны в гд. 4.

(3,61)

Наличие линейной памяти и кооперативности в макромоле-кулярной цепи определяет ее особые свойства в информационном аспекте. Изменение конформации участка цепи влияет на его химическую реактивность и, наоборот, химические воздействия на участок цепи изменяют его конформационное состояние. События, происшедшие в каком-либо участке цепи, вызывают конформационные изменения во всей цепи. Макромолекулярная цепь способна служить каналом для передачи информации о химических событиях в некотором удаленном звене. В свою очередь конформационный сигнал, сообщенный началу цепи, может дойти до любого ее звена и вызвать изменение его химических свойств [50, 51]. Реализуются электронно-конформационные взаимодействия (ЭКВ, см. стр. ПО). На языке неравновесной термодинамики сказанное означает сопряжение химических (электронных) процессов с конформационными перестройками, и мы можем написать в линейном приближении

^хим === ~Т"

где v — скорость, Л — значения сродства для химических и кон-формационных перестроек. Скорость химической реакции зависит от конформационного сродства и наоборот.

§ 3.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЕСОВ МАКРОМОЛЕКУЛ

Исследование макромолекул как синтетических, так и биологических полимеров требует прежде всего определения молекулярных весов (м. в.). Эти определения производятся в растворах полимеров с помощью ряда методов. Методы, основанные на понижении точки замерзания и на повышении точки кипения раствора, — криоскопия и эбуллиоскопия — пригодны лишь для весьма разбавленных растворов полимера малого молекулярного веса (100—5000). Чувствительность таких методов падает с увеличением м. в., и ими практически не пользуются. Метод изотермической перегонки, основанный на понижении давления пара иад раствором по сравнению с чистым растворителем, достаточно точен в интервале м. в. 1000—20 000, но связан с большими экспериментальными трудностями [47, 52], Теоретические основы этого метода в сущности те же, что и метода измерения осмотического давления, осмометрии, который весьма широко применяется в физике и физической химии полимеров [47, 52, 53].

Принципиальная схема осмометра показана на рис. 3.13. Мембрана М проницаема для молекул растворителя, но не для макромолекул. Условием равновесия раствора в камере // и чистого растворителя в камере / служит равенство химических потенциалов растворителя в обеих камерах

(3,62)

причем

р0+П

(3,63)

где (xi — химический потенциал растворителя в камере // при атмосферном давлении р0, П — осмотическое давление. Но

(d\iJdp)T = V\ есть парциальный мольный объем растворителя — величина, практически не зависящая от давления. Следовательно,

[i[f = [i1 + VlU = [i[. (3,64)

Pa

В пределе, когда концентрация растворенного вещества с в камере // стремится к нулю, получаем

l\/c = RT/M. (3,65)

м

/ Растворитель. // и полимер

6 /*/ (Ро)

Растдоритель

Это — закон В ант-Гоффа. Концен

страница 51
< 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
1 с курсы обучение москва
сколько стоит медикаментозное прерывание беременности в москве
1315947A
тиесто купить билет

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
(03.12.2016)