химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

(b > I)

4я 4зг „ я2 — п\

— 0-2е), 1а = 13 = --(1+е), А =

О О Hq

е = —!— [iV + 4 -In A±ЈS..

4(62-1)\ уь2—л ь-Уь2- \}

Если частица, кроме того, имеет внутреннюю анизотропию, то ее показатели преломления вдоль и поперек главной оси эллипсоида п\ и п2 отличны друг от друга. Следовательно,

Аа = Aat + Aaf * ^ + AM (ы + . v, (3,130)

где Лг^Кя-я?)/^.

Зная Аа{ из расчета по валентно-оптической схеме, т. е. зная разность п\ и п2, можно найти форму макромолекулы (т. е. величину Ь), измеряя двойное лучепреломление в потоке. Подобрав п0 равным п\ или п2, можно избавиться от эффекта формы. Его значение находится из опытов с растворами в растворителях с различными щ.

При малых градиентах скорости и«1 и формула (3,128) упрощается

^г^т^О.-^- (3.131)

Характеристическое двойное лучепреломление (постоянная Максвелла) определяется величиной

I А

g^Lrwo7{a'-^)V- <3'132)

Поделив [п] на характеристическую вязкость [т|] (см. 3,70), получим

М 2лк (п —п\

Коэффициент пропорциональности при (аг — а2) слабо зависит от природы частиц.

Измеряя двойное лучепреломление в потоке, можно найти не только An (т. е. [п]), но и угол между длинной осью частицы и направлением потока: от этого угла зависит ориентация глазных оптических осей двулучепреломляющей системы. Его зелй-чина % определяется коэффициентами вращательной диффузии

т. е. характеризует кинетику ориентации частицы.

Гибкие макромолекулы не только ориентируются, но и деформируются в потоке. Тангенциальные составляющие градиента скорости растягивают клубок, что в свою очередь вызывает появление добавочного двойного лучепреломления, т. е. фотоэластический эффект, теория которого изложена в [43]. Фотоэластический эффект удается отделить от ориентационного и, тем самым, изучение двойного лучепреломления в потоке дает ценную информацию о кинетической гибкости макромолекулы. (Дальнейшие подробности об эффекте Максзелла и описание экспериментальных методов и результатов см. в [48].)

Эффект Керра, т. е. двойное лучепреломление, возникающее ь электрическом поле, также поззоляет получить сведения о внутренней анизотропии макромолекулы и об анизотропии ее формы. Однако биополимеры — полиэлектролиты, т. е. макромолекулы, несущие электрические заряды (см. ниже). В электрическом поле они поэтому перемещаются — происходит электрофорез (см. стр. 66). Стационарные измерения невозможны, и приходится пользоваться импульсным методом, т. е. проводить измерения синхронно с кратковременным включением поля. Интерпретация полученных при этом данных весьма затруднительна, так как они определяются релаксационными, кинетическими явлениями. Поэтому применительно к биополимерам эффект Керра мало перспективен. Двойное лучепреломление в потоке дает более надежные результаты.

§ 3.8. ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ

Многие макромолекулы, в том числе белки и нуклеиновые кислоты, в водных растворах являются макроионами, т. е. они несут на себе множество зарядов. Биополимеры представляют собой полиамфолиты, т. е. они содержат и катионные, и анионные группы. Свойства макромолекулы полиэлектролита в растворе зависят от ее строения, а также от рН и ионной силы рас* твора (см. стр. 65).

Существуют как твердые макроионы (глобулярные белки и др.), так и гибкие полиэлектролитные цепи. Очевидно, что поведение таких макромолекул в существенной степени определяется взаимодействием содержащихся в них зарядов. Величины этих зарядов в свою очередь зависят от степени диссоциации ионогенных групп и от окружающей их ионной атмосферы.

Конформация гибкой полиэлектролитной цепи, впервые рассмотренная в [73], определяется условием минимума для суммы конформационной и электростатической свободной энергии. Наличие одноименных зарядов в цепи означает их взаимное отталкивание, которое приводит к развертыванию клубка, к увеличению его размеров. Электростатическая свободная энергия гибкой макромолекулы вычисляется с учетом ионной атмосферы (см. стр. 63). Такой расчет был проведен Харрисом и Райсом [74] (см. также [75]).

Рассмотрим некоторую пространственную конфигурацию по-лииона с данным расположением неподвижных зарядов q. Электростатическая энергия взаимодействия зарядов выражается формулой (см. выше § 2.3)

эл

U,

ехр ( ~шы)

(3,134)

где суммирование производится по всем р ионогенным участкам, е — диэлектрическая проницаемость среды, к—параметр Дебая — Хюккеля (см. (2,9)), rkl — расстояние между k-и и 1-й группами, Ok и а равны нулю для незаряженных и единице для заряженных участков. Воспользовавшись моделью цепи, построенной из свободно-сочлененных сегментов, можно представить иэл в виде суммы двух членов — энергий взаимодействия в пределах одного и того же сегмента иал i и энергии взаимодействия зарядов, расположенных в соседних сегментах ?/эл 2 (энергией взаимодействия более удаленных сегментов можно пренебречь, так как UajL быстро убывает с ростом ГЫ)-Расчет дает для сегментов одинаковой длины

"«.-^^^«РН^).'

страница 58
< 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
курсы acsees
ремонт изамена глушителя и катализатора у киа сид
лампы h4
курсы кадровое дело подольск оооцопо цены

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
(07.12.2016)