Спиральные молекулы

Как показано на рис. 25.17, молекулы ДНК состоят из двух линейных цепей, которые скручены в двойную спираль. Рассмотрение модели двойной спиральной молекулы ДНК, в которой представлены все атомы, слишком непростое дело. Однако в строении молекулы ДНК можно разобраться при помощи более схематичного изображения, показанного на рис. 25.18. Напомним, что одна полимерная цепь состоит из чередующихся сахарного и фосфатного остатков, которые на рисунке обозначены символами —8— и —Р— соответственно. К полимерной цепи у каж- [c.462]

Любая спиральная молекула полимера имеет бесконечное число колебаний, которые можно разделить на группы с конечным числом колебаний, причем каждая группа будет характеризоваться разностью фаз (б) между колебательным размещением соответствующих атомов в соседних звеньях. [c.297]

Микроскопические структурные детали в домене подтверждают, что угол а действительно мал межмолекулярное расстояние (1)л 0—10 А) и значительная длина спиральной молекулы Ь = = пХ1,5 А)приводят к тому, что при очень малых отклонениях от параллельной упаковки (порядка минут) ближайшие молекулы приходят в соприкосновение. Следовательно, полагая, что с-ось домена принадлежит группе приблизительно параллельно уложенных спиральных молекул (а 0), мы получаем 5=/с. [c.195]

Если цепи имеют форму плоского транс-зигзага (ПЭ, ПВС и др.), то значения предельного модуля упругости кристаллита и силы Р достигают максимальных значений Е = (240— 250) 10 МПа п Р = (4,3—5,4) 10- Н. Модули упругости кристаллитов, построенных из спиральных молекул, значительно ниже = (40—70)-10 МПа существенно ниже также значения Р. [c.141]

В течение первого часа скорость набухания клубка заметно выше, чем спирали (рис. 1), и к двум часам набухание практически заканчивается, достигнув 450%. В случае спирали набухание продолжает расти вплоть до 32 час, достигая величины 800%. Меньшую скорость набухания в течение первого часа (кривая 1) можно объяснить более плотной упаковкой спиральных молекул в пленке, о чем [c.357]

Растворение крахмала при криолизе является следствием деструкции макромолекул полисахарида, а появление волокнистого осадка показывает, что в процессе замораживания происходит развертывание спиральных молекул с последующим их раз- [c.204]

Мы пришли к выводу, что в кристаллической решетке контакты между спиральными молекулами различных типов осуществляются преимущественно боковыми группами, а наиболее экономичная упаковка у всех этих полимеров достигается в том случае, когда энантиоморфные право- и левовращающие спирали образуют друг с другом пары при этом плотная упаковка достигается операцией скользящего отражения со скольжением [c.426]

Выяснилось, что все четыре основания могут располагаться в спиральной молекуле ДНК только строго определенными парами. В любой паре должно быть одно большое основание — пурин, состоящий из двух колец, и одно маленькое — пиримидин, состоящий из одного кольца. Пара пиримидинов дает слишком короткий мостик для того, чтобы заполнить промежуток между двумя цепями, а пара пуринов для этого слишком велика. Таким образом, мостики образуются то.лько за счет соединения пиримидинового основания с пуриновым, причем, как уже указывалось, эти основания соединяются между собой водородными связями. [c.56]

Вид результирующей кривой титрования зависит от разности свободных энергий между незаряженными мономерными единицами в состоянии клубка и спирали. Так, если близко к единице, т. е. температура близка к температуре перехода в незаряженной цепи, то переход осуществляется при небольших значениях pH и спиральная молекула еще не успевает начать ионизоваться или ионизуется в слабой степени. При значении pH, соответствующем переходу, наблюдается скачкообразное изменение степени ионизации, после чего ионизация идет по кривой для клубкообразной молекулы. Если Хц велико, т. е. температура значительно ниже температуры перехода в незаряженной цепи, то значение pH, отвечающее переходу, оказывается большим и ионизация может частично осуществляться в спиральной молекуле. [c.24]

Рис. 138. Спиральная молекула белка в кзо-электрическом состоянии.

Новый повод для занятий теорией скоро помог Фрэнсису стать самим собой. Через несколько дней после истории с Брэггом кристаллограф В. Вэнд прислал Максу письмо, в котором излагал свои теоретические соображения относительно дифракции рентгеновских лучей спиральными молекулами. Спирали в то время были в центре внимания лаборатории, главным образом из-за а-спирали Полинга. Но общей теории, которая позволяла бы проверять новые модели и подтвердить некоторые тонкие детали строения а-спирали, еще не существовало. Вэнд и надеялся, что его теория восполнит этот пробел. [c.43]

Создавалось впечатление, что несколько дополнительных рентгенограмм смогут показать, как уложены белковые субъединицы, — особенно если они располагаются спирально. Вне себя от возбуждения я утащил из Философской библиотеки статью Бернала и Фанкухена и принес ее в лабораторию, чтобы Фрэнсис посмотрел рентгенограмму ВТМ. Увидев пустые места, характерные для спиральных молекул, он загорелся и тут же предложил несколько возможных спиральных структур ВТМ. Тут я понял, что мне все-таки придется по-настоящему разобраться в его теории дифракции на спиралях. Если бы я ждал, пока у Фрэнсиса выберется свободная минута, чтобы помочь мне, это избавило бы меня от необходимости постигать математику, но стоило бы Фрэнсису выйти из комнаты, и у меня все останавливалось бы на мертвой точке. К счастью, даже поверхностных знаний было достаточно, чтобы увидеть, почему рентгенограмма ВТМ указывает на спираль, витки которой отстоят друг от друга на 23 А вдоль оси. В сущности правила были так просты, что Фрэнсис даже подумывал о том, чтобы изложить их под заглавием Преобразования Фурье для птицеловов . [c.68]

Тщательные исследования структуры ДНК привели к выводу, что я-электрониые системы существуют не только в рамках пар оснований. Основания, расположенные в спиральной молекуле ДНК друг над другом, также имеют общие я-электронные системы, поэтому можно говорить о гигантской общей я-системе электронов, распространяющейся на всю частицу нуклеиновой кислоты. Особенно сильно проявляется взаимодействие в тех случаях, когда в правой спирали молекулы ДНК пиримидиновое основание находится над пуриновым (при обратном расположении взаимодействие слабо) несколько меньще взаимодействие оснований одного типа. [c.355]

Спектрополяриметрический метод был использован для изучения изменений конформации, вызываемых введением дополнительных пептидных цепей в молекулу инсулина по трем его свободным аминогруппам [15]. Исходный инсулин спирален на 25%, модифицированный лизином — на 32—33%, модифицированный глутаминовой кислотой — на 3—16%. Если к растворам синтетической полиглутаминовой кислоты добавить некоторые красители (акридин оранжевый, псевдоизоцианин) и измерить дисперсию оптического вращения в области 560—360 нм, то при pH 5,5 кривая ДОВ имеет плавный характер (полимер в неупорядоченной конформации) при pH ниже 5,1, когда полимер приобретает спиральную конформацию, дисперсия оптического вращения становится аномальной, причем величина вращения резко возрастает. Это связано с адсорбцией красителя на спиральной полипептидной цепи, в результате чего полоса поглощения красителя становится оптически активной [16]. Дальнейшее развитие спектрополяриметрического метода позволило перейти к прямому измерению эффекта Коттона в области 185—240 нм, непосредственно связанного со спиральностью молекул белков и полипептидов (обзор см. [17]). [c.638]

Рис. 25.19. Спиральная молекула АиРз поперечное сечение цепи.

Повторное свертывание белков, обработанных ферментами, обычно невозможно. Если белки подвергались ферментативному воздействию in vivo, их безошибочное повторное свертывание часто становится невозможным. Примером такого белка является коллаген. Одна из многих проблем повторного свертывания коллагена в условиях in vitro состоит в несовпадении взаимного расположения трех цепей, которые должны при взаимодействии образовывать триплетную спиральную молекулу (рис. 5.6). В случае in vivo проб- лема снимается обработкой растворимого предшественника коллагена перед его выделением. Глобулярные образования на обоих концах каждой полипептидной цепи обеспечивают правильное расположение вытянутых участков трех цепей коллагена относительно друг друга (рис. 4.4). [c.183]

Благодаря развитию вычислительных методов, при анализе колебательных свойств высокорегулярных полимеров исследователи все реже ограничиваются расчетом спектров изолированных макроцепей, а широко анализируют колебательные спектры трехмерных кристаллов, образованных спиральными молекулами [11]. [c.221]

ИЗ цепей ДНК дефектна (например, содержит тиминовый димер или АР-сайт), а комплементарная цепь не могла быть синтезирована из-за дефекта в матрице и поэтому напротив поврежденного участка остается незастроенная брешь (см. рис. 47). Единственный способ безошибочной репарации такого повреждения — это использовать в качестве эталона второй полученный при репликации дуплекс ДНК, т. е. использовать рекомбинацию для репарации повреждения. У Е.соИ эту задачу способен выполнить НесА-белок вместе с ферментами репарации. Для Re A-бвл-ка одноцепочечный участок дву спиральной молекулы ДНК, содержащий повреждение, является излюбленным участком связывания. Связавшись с таким местом, Re A-6e-лок вовлекает его в рекомбинационное взаимодействие с гомологичным неповрежденным дуплексом, причем как разорванная, так и поврежденная цепи ДНК оказываются спаренными с неповрежденными комплементарными цепями, что позволяет их репарацию описанными в предыдущей главе репарационными системами (рис. 62). Таким путем осуществляется пострепликативная, или рекомбинационная, репарация. Аналогичным образом за счет рекомбинации происходит репарация двуцепочечных разрывов ДНК. [c.94]

Содержание ДНК в расчете на клетку обычно сохраняется постоянным в разных тканях одного организма. Огклонения от этого правила редкие. К ним относятся случаи образования в некоторых типах клеток политенных (многонитчатых) хромосом, образующихся в результате многократной редупликации ДНК без расхождения дву спиральных молекул, а также классические примеры утери ДНК ( диминуция хроматина ) в соматических клетках. Потери участков хромосом, иногда достаточно крупных, составляющих существенную часть материала хромосомы, как правило, касаются гетерохроматических районов. Функциональная значимость образования политенных хромосом и случаев диминуций не ясна, факты лишь подчеркивают правило постоянства содержания ДНК на клетку, которое отражает принцип дифференцировки, основан- [c.185]

Рис. 6. Схема взаимной ориентации спиральных молекул полипептида, приводящая к холестерической сверхструктуре. Параллельными линиями обозначены палочкооб- Холестерическая разные молекулы полимера.

Считается, что спиральная молекула коллагена, состоящая из трех полипептидных цепей, в некоторых растворителях представляет собой длинную жесткую палочку [27]. Фукада и Дейт [28] измеряли динамические жесткость и вязкость, а также вязкость в стационарном потоке растворов коллагена в разбавленной дихлоруксусной кислоте при концентрациях 0,5—2,0 г/мл. Сильная зависимость жесткости от концентрации была приписана гелеобразной природе растворов, обусловленной ассоциацией палочкообразных молекул в пачки, в которых может существовать кристаллический порядок. Эти пачки служат сшивками, что придает растворам сетчатую структуру. [c.262]

Перечислим вкратце другие биохимические процессы, в которых Н-связь играет, по-видимому, важную роль. Не претендуя на полноту, мы относим к таким процессам генетическую редупликацию [2143, 1928], функции антител с их предполагаемым строением типа ключ и скважина [1584, 1511], поверхностные явления как внутри, так и снаружи клетки [378], ферментативные процессы [1499], оптическую активность спиральных молекул [2216, 546], образование стероидных комплексов, существование которых недавно предположили Рич и Блоу [17116]. (См. также гл. И, где затронуты некоторые относящиеся сюда вопросы.) [c.277]

Кремнийорганический каучук. Кремнийорганические эластомеры (каучуки) имеют линейное строение макромолекул. Молекулы состоят из чередующихся атомов кремния и кислорода и обрамлены органическими радикалалш. В нормальном состоянии молекулы кремнийоргани еского каучука спирально закручены. Орканические радикалы, входящие в состав молекул полиорганосилоксанов, также оказывают большое влияние на свойства эластомеров. Так, полидиметилсилоксановый каучук сохраняет эластичность до минус 65°С, а каучук, содержащий в молекулах фениль-ные группы,—до минус 90°С. Такая устойчивость к действию низких температур объясняется, тем, что в спиральной молекуле связь кремния с кислородом экранирована органическими радикалами, расположенными по поверхности молекулы, что является причиной малых межмолекулярных сил и вытекающей отсюда внутримолекулярной подвижности ценой молекул. [c.350]

Отметим, что правые и левые спиральные молекулы должны обладать оптической активностью, обусловленной спираль-ностью цепи. В то же время полимер в целом не является оптически активным (если, конечно, он не содержит истинно асимметрических атомов С в привесках), поскольку в нем имеется одинаковое количество энантиоморфных друг другу правых и левых спиралей. Если в привесках изотактической молекулы содержатся истинно асимметрические атомы в одинаковых конфигурациях, то правые и левые спирали такой молекулы становятся энергетически неэквивалентными и полимер в целом должен обладать избыточной оптической активностью, обусловленной преобладанием спиралей одного знака. [c.77]

Работы [1—3] посвящены теории и расчетам колебательных спектров спиральных молекул высокополимеров в [4—6] рассматриваются колебания полимерных цепей конечной длины, в работе [7] — колебания нерегулярных цепей. Статья Тасуми [8] посвящена исследованию колебаний кристалла, построенного из цепных молекул. В последнее время появились также работы по исследованию спектров комбинационного рассеяния полимеров [9, 10]. Много полезных сведений и библиографических данных можно почерпнуть в материалах симпозиума по колебательной спектроскопии полимеров [И] и статье Лянга [12], в которой особенно подробно рассмотрены методы исследования дейтериро-ванных образцов. [c.349]

Две цепочки полинуклеотидов в спиральной молекуле ДНК располагаются таким образом, что их основания находятся внутри, а углеводные и фосфатные группы — снаружп (рис. 3). Две параллельно идущие [c.55]

Рассмотрим теперь кривые титрования ДНК и синтетических полинуклеотидов. На рис, 6 представлена кривая титрования ДНК и комплекса полиУ-ЬполиА при щелочных pH. Видно, что, как указывалось выше, спиральные молекулы практически не ионизуются в весьма широком интервале pH, а при значениях pH, соответст-вующйх переходу в конформацию клубка, степень ионизации резко возрастает. Кривая титрования денатурированной ДНК гораздо более полога и соответствует обычной кривой титрования молекул полиэлектролита, не претерпевающих конформационных переходов. Значение pH, при котором происходит резкое возрастание заряда молекулы, является функцией температуры (рис. 3), что соответствует зависимости температуры плавления двойной спирали от pH (рис. 4). Кривые титрования зависят от ионной силы, что связано в первую очередь с аналогичной зависимостью температуры плавления. Уменьшение ионной силы смещает pH перехода при заданной температуре в сторону нейтральных pH. Так, для ДНК при 23° С pH перехода равно 2,6 при ионной силе 0,20 и pH 3,7—4,0 при ионной силе 0,07. [c.31]

Пользуясь изложенным выше способом оценки термодинамических параметров по кривым титрования, можно по кривым титрования полиг- лутаминовой кислоты определить свободную энергию незаряженной полностью спиральной молекулы (за нуль принята свободная энергия незаряженной полностью клубкообразной молекулы). Оказывается, при комнатной температуре эта величина равна 70 кал моль, и соответственно константа равновесия для процесса перехода мономерной единицы из участка цепи, в котором водородные связи отсутствуют, в спиральный участок равна 5о=1,114. [c.34]

Для придания высокодеформируемой структуры веществу, которое само по себе способно только к небольшим эластическим деформациям, используются два основных принципа открытой сетки и спиральной молекулы. Ранние теории эластичности каучука основаны либо на одном, либо на другом (а иногда на обоих) принципе. Одно время очень популярной была двухфазная модель, предполагающая, что структура открытой сетки состоит из жесткоупругих компонентов, погруженных в подобную жидкости среду, которая в принципе не вносит вклад в эластические сократительные силы, но заполняет ячейки сетки. Предположение, что каучук содержит два разных компонента, находило подтверждение в различных фактах. Один из них заключался в том, что натуральный каучук не полностью растворим в таких растворителях, как бензин. Одна часть — так называемая золь-фракция — легко переходит в раствор, в то время как другая — гель-фракция — остается нерастворимой или же растворяется очень и очень медленно. Считалось, что эти две части различаются химически, хотя их точное строение не было ясно. В соответствии с этими представлениями казалось реальным предположение, что нерастворимый (и более жесткий) из компонентов структуры является эластичным он способен выдерживать приложенную нагрузку, в то время как растворимый, более жидкий компонент играет роль нейтральной среды, разделяющей элементы более жесткой структуры, но не препятствующий их перемещению. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология