ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пленки полимеров и белков из "Курс коллоидной химии" Бурное развитие химии высокополимеров требует изучения их поверхностных свойств. Кривые л — А для многих полимеров дают горизонтальные участки, отражающие двумерные фазовые переходы. Современные статистические расчеты основываются на решеточной модели, в которой отдельные полярные звенья цепи-центры адсорбции образуют простую (например, кубическую) решетку на поверхности, с провисающими в раствор петлями. Это направление развивается в последние годы в связи с фундаментальной проблемой конструирования моделей биологических мембран. [c.102] Характерными и наиболее важными полимерными пленками являются пленки белков. [c.102] Исследование сплошных плепок белков и других биополимеров дает важный материал для характеристик ие только физико-химических свойств, но и биологического их поведения. Пример кривой сжатия приведен на рис. VII. 12 для белка глиадина с AI = 44 ООО. Кривая характеризуется двумя линейными участками с точкой перегиба при А = 50 им . Сумма площадей, приходящихся на все сегменты макромолекулы глиадина, равна 140 нм , тогда как значение 50 нм отвечает площади собственно полипептидной цепи. Таким образом, молекула белка при малых я распластана в поиерхностной пленке — полипептидная и боковые цепи лежат на поверхности раздела, занимая площадь 140 нм . Сжимаемость пленки достаточно велика, поскольку гидрофильные боковые цепи выводятся из плоскости поверхности в жидкую фазу, а гидрофобные — в воздух, вплоть до плотной упаковки полипептидной цепи (А = 50 нм ), дальнейшее сжатие которой затруднено (левая ветвь кривой, рис. VII. 12). [c.102] Согласно представлениям глобулярной теории белков, развитой главным образом трудами советских исследователей (Пасынский, Бреслер, Талмуд, Афанасьев и другие), макромолекула белка п водном растворе свернута в той или иной степени в глобулу — полярными группами и полинеитидноп цепью наружу, а неполярными—преимущественно внутрь глобулы. Такая молекула является как бы элементарным микрорецептором, отвечающим вариацией формы на воздействие со стороны сре,/1ы. Действительно, измеиения состава, pH и других факторов изменяют взаимодействие со средой на отдельных участках и, следовательно, форму макромолекулы. [c.102] Факт развертывания макромолекулы в пленке имеет фундаментальное значение. Неполярные части молекулы открываются и становятся объектами ферментной атаки скорость расщепления белков может увеличиваться на несколько порядков. Продукты этой реакции, обладающие меньшими величинами М и g, вытесняются из пленки, уступая место новым молекулам белка. Так, в поверхностных пленках происходит процесс обмена белков. Далее, ориентация молекул в пленках создает благоприятные условия для синтеза белков. Этот процесс, идущий с уменьшением объема, требует высоких давлений. Существование больших я (а пересчете на трехмерную модель) позволяет считать, что в природе синтез белкоз идет именно в пленках, па границах раздела фаз. Наконец, соприкосновение открытых неполярных групп с неполярной фазой создает благоприятные условия для растворения белков в липидах. Это явление, характерное для биологических объектов, не наблюдается in vitro в объемной фазе, но может быть моделировано при помощи поверхностных пленок. [c.103] В настоящее время изучаются пленки нуклеиновых кислот и других жизненно важных биополимеров. Большое внимание уделяется свойствам пленок на границах раздела вода — масло, поскольку именно к этому типу относится большинство пленок и мембран в живых системах. На этих границах пленки более разрыхлены и более лабильны (преобладание участков растянутой пленки) по сравнению с рассмотренными, что имеет существенное биологическое значение. [c.103] В определенных условиях на поверхности может частично сохраниться исходная структура а-спиралей об этом свидетельствует уменьшение скорости дей-териевого обмена между пленкой и подложкой по сравнению с полностью развернутой структурой. Возможно поэтому, что при сжатии монослой спиральных цепочек переходит в бислой. [c.103] Вернуться к основной статье