Биополимеры, гибкость

Это вполне согласуется с диэлектрической природой биополимеров и делает мало правдоподобными утверждения об их электронной проводимости. Мы уже говорили о том, что для свободного перемещения электронов вдоль полимерной цепи она лолжна быть жесткой сопряженной системой, состоящей из чередующихся двойных и единичных связей или из сопряженных ароматических циклов. Гибкость цени несовместима с ее электропроводностью. Короткие сопряженные цени окрашены (каротин — красный, см. с. 49), а достаточно длинные поглощают весь [c.140]

Минимальная величина барьера вращения и, соответственно, максимальная гибкость присуща полиэтиленовым полимерам. Наибольшую жесткость (большую длину сегментов Куна) придает полимерам наличие в цепи атомов азота (полиамины, полиизоцианаты, биополимеры). Если азотсодержащие звенья разделены достаточно длинными звеньями из метиленовых групп, то это возвращает цепям гибкость. [c.816]

Теория индивидуальных макромолекул представляет собой интересную главу статистической физики, привлекающую к себе с каждым годом все большее внимание в связи с потребностями как технической физики полимеров, так и физики биополимеров — белков и нуклеиновых кислот- Последнее десятилетие характеризуется в этой области развитием детальной количественной теории гибкости макромолекул. Создание такой теории было начато работами М. В. Волькенштейна, который предложил поворотно-изо-мерную модель полимерных молекул, открывшую путь для количественного подхода к проблеме гибкости полимерных цепей. Эта модель подробно описана и обоснована в изданной в 1959 г. монографии М. В- Волькенштейна Конфигурационная статистика полимерных цепей . В указанной монографии содержится также детальное изложение работ по статистической теории гибкости макромолекул, выполненных до 1958— 1959 гг- [c.9]

Переходы между различными конформациями в молекулах биополимеров, в частности переходы спираль—клубок, осуществляются обычно в узких областях изменения температуры, состава растворителя или pH раствора. Физическая основа таких переходов заключается в том, что состояние макромолекулы, в котором имеется большое число контактов между мономерными единицами, обычно энергетически более выгодно, в то время как состояние свободной макромолекулы более выгодно энтропийно из-за ее гибкости. Поэтому свободные энергии этих двух состояний различным образом меняются при изменении температуры, состава растворителя (например, если его молекулы способны к образованию водородных связей с макромолекулами, или если меняется [c.19]

Главным свойством биополимеров является линейность полимерных цепей, так как только линейные структуры легко кодируются и собираются из мономеров. Кроме того, если полимерная нить обладает гибкостью, то из нее довольно просто образовать нужную пространственную конструкцию, а после того как построенная таким образом молекулярная машина амортизируется, сломается, ее легко разобрать на составные элементы, чтобы снова их использовать. [c.354]

Человеческая кожа состоит из полимеров биологического происхождения (биополимеров). Их гибкость, эластичность и мягкость обусловлены еще и дополнительным скручиванием молекул биополимеров в спираль. Нажмите пальцем на ладонь, а затем снимите нагрузку. Сначала вы увидете, как натянулась кожа от приложенного давления, а после его снятия форма ладони полностью восстанои11лась. Представьте, как под действием давления молекулы немногЬ развернулись и их фрагменты заскользили друг относительно друга. Как только внешнее давление исчезло, молекулы приняли исходную форму. То же самсс происходит с молекулами, когда вы натянете, а затем отпустите резиновый бинт или ударите по куску мягкого пластика. [c.221]

Совместно с Ельяшевич [239] нам удалось сформулировать условия возникновения порядка в системах полимер — растворитель в цепях с ограниченной вращательной подвижностью, характеризуемой параметром Флори /. Хотя речь идет о давней работе и мы пользовались еще более давней теорией Флори, основанной на выражении для энергии Гиббса системы полужесткий полимер — растворитель, включающей параметр гибкости / и основанной на решеточной модели, мы полагаем, что этот подход поучителен и сохранил значимость до настоящего времени, хотя многие детали теории изменились. К тому же цитированные работы были в свое время восприняты как нетипичный курьез и сейчас полузабыты, тогда как за истекшее время выяснилось, что многие полужесткоцепные полимеры, и в первую очередь биополимеры, способны к образованию бинарных упорядоченных форм, и простое сопоставление энергий Гиббса позволяет выяснить, которое из состояний предпочтительнее аморфное, мезоморфное или кристаллическое. Приводимый ниже анализ имеет значение и для гл. XV, ибо лишь сравнительно недавно способность некоторых лиотропных полимерных жидких кристаллов превращаться в студневидные или жесткие кристаллосольваты была переоткрыта . [c.340]

Слабые взаимодействия ответственны за молекулярную гибкость, т. е. конформациопные свойства биополимеров и малых, молекул (см. гл. 3). Ими определяется молекулярное узнавание, реализуемое в ферментативном катализе (гл. 6), в биосинтезе (гл. 8) и в целом ряде биологических процессов, происходящих на молекулярном уровне. [c.58]

Основные научные работы посвящены изучению структуры и механизма действия макромолекул биополимеров. Разработал (1939, совместно с физиком Я. И. Френкелем) статистическую теорию цепных молекул с ограниченной гибкостью. Одним из первых предложил изучать механизмы полимеризации и поликонденсации путем анализа молекулярно-массовых распределений. С помощью ЭПР-спектрометра с повышенной в 100 раз концентрационной чувствительностью, построенного на основе предложенного им нового метода регистрации ЭПР-сигнала, измерил такие фундаментальные величины, как абсолютная скорость роста и обрыва цепи при полимеризации. Совместно с Д. Л. Талмудом создал (1945) теорию глобулярного строения белка ее принципы лежат в основе современных представлений о третичной структуре белков. С 1960 занимается изучением структуры и функций нуклеи- [c.79]

Представления о равновесной гибкости, так или иначе сводимые к степени свернутости цепи, неприменимы к макромолекулам блок- или привитых сополимеров, многих дифи-льпых сополимеров и биополимеров. Вследствие сильных избирательных внутрицепных взаимодействий такие макромолекулы могут принимать [c.305]

Дальнейшес развитие статистической теории гибкости полимерных цепей привело к созданию более или менее законченной картины конформационного строения типичных макромолекул в растворе и высокоэластическом состоянии, благодаря чему понятие гибкость макромолекулы , как нам кажется, впервые получило ясную количественную трактовку. С другой стороны, открытие переходов спираль — клубок в молекулах типичных биополимеров в растворе привело к созданию теории этих явлений, которая как по своим физическим идеям, так и по математическим методам оказалась весьма близкой к теории гибкости молекул обычных (т. е. не биологических) полимеров. [c.9]

В то же время содержание книги показывает, что конформационная статистика обычных макромолекул и теория лереходов спираль — клубок в молекулах биополимеров находятся в настоящее время на разных стадиях своего развития. Природа гибкости макромолекул качественно может быть понята без использования представления о макромолекуле как о линейной кооперативной системе. Поэтому развитию. современной конформационной статистики обычных макромолекул, изложенной в книге, предшествовало качественное объяснен е гибкости полимерных цепей, основывающееся на существовании внутреннего вращения звеньев в макромолекуле. Статистическая физика линейных кооперативных систем понадобилась лишь для решения следующей очередной задачи теории, а именно для перевода представлений о гибкости макромолекул на количественный язык. Эта задача включала в себя, с одной стороны, установление связи между параметрами, характеризующими гибкость цепей, и их наблюдаемыми свойствами (размеры, дипольные моменты, термомеханические кривые и т. д.), а с другой — прямое вычисление параметров гибкости на основе имеющихся у нас сведений о потенциалах взаимодействия валентно не связанных атомов и атомных групп. Обе этих задачи в основ- [c.384]

Исследования динамических, реооптических и других свойств жесткоцепных полимеров, а также полимеров и биополимеров с ограниченной термодинамической гибкостью, особенно в работах Цветкова с сотр., привели к необходимости создания динамической теории полу-жестких цепей. Такие теории для полужестких цепей, обладающих жест- [c.8]

Персистентная модель цепи по физическому смыслу соответствует цепям с непрерывным (континуальным) колебательным механизмом термодинамической гибкости. Поэтому ее широко используют для описания жесткости на изгиб для цепей биополимеров (ДНК, спиральные полипептиды), полужестких цепей полиизоцианатов, лестничных полимеров. [c.22]

Теория продольных и поперечных локальных релаксационных процессов находит в последние годы широкое применение. В связи с изучением ДНК и других жесткоцепных биополимеров с изгибно- и крутиль-но-колебательным механизмом гибкости появился ряд теоретических и экспериментальных работ по анализу крутильно-колебательной и изгибной динамики в ПЛ красителя, связанного с ДНК [19S, с. 622, 639, 653]. Для чисто поперечных релаксационных процессов (где Pi величина Рг ( os 2в (t) как следует из теории (см. гл. III) [40], имеет вид Рг Pi и хар теризуется при больших t той же временной зависимостью [езф(-й /г1, что и Pi, но с другим численным коэффициентом в экспоненте [c.181]

Влияние ультрафиолетового света на вязкость растворов белков — явление довольно сложное. Так, вязкость растворов желатины уменьшается при облучении их ультрафиолетовым светом [409], тогда как вязкость растворов эуглобулинов и альбуминов под действием ультрафиолетового света возрастает [410]. Наконец, некоторые белки, например белок вируса табачной мозаики, могут быть полностью инактивированы облучением ультрафиолетовым светом, причем никаких изменений вязкости их растворов не наблюдается [411]. Интересно рассмотреть в связи с этим влияние ультрафиолетового света на другой природный полимер — дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), для которой природа происходя-ш их явлений довольно хорошо выяснена. Уменьшение вязкости и двойного лучепреломления в потоке растворов ДНК Холлендер объясняет расш еплением основной цепи этого биополимера [406]. Вязкость растворов больших молекул типа ДНК или белка может быть снижена как путем уменьшения средних размеров таких молекул, так и путем придания молекулам большей гибкости, благодаря чему может создаваться более компактная конфигурация. Методом светорассеяния Моросону и Александеру [408] удалось расчленить эти два эффекта у ДНК эти авторы нашли, что при облучении растворов ДНК ультрафиолетовым светом имеют место оба эти процесса. В отсутствие кислорода первичное действие света с длиной волны 2540 А заключается в расщеплении водородных связей в атмосфере, содержащей кислород, свет сразу же вызывает деструкцию основной цепи. При использовании нефильтрованного ультрафиолета в бескислородных условиях происходит как скручивание, так и деструкция основной цепи ДНК в присутствии кислорода число разрывов основной цепи значительно увеличивается. [c.438]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология