Поперечный мостик состояния

Пространственные полимеры с редким расположением поперечных связей между макромолекулярными цепями, называемые сетчатыми полимерами (рис. 5), отличаются тем, что отдельные сегменты, заключенные между соседними поперечными мостиками, могут совершать некоторые колебательные движения. Чем реже поперечные связи в макромолекулах, тем большей свободой движения обладают отдельные сегменты, заключенные между этими связями. Полимеры остаются нерастворимыми и при нагревании не переходят в вязкотекучее состояние. Однако возможность некоторого колебательного движения отдельных сегментов определяет способность полимера к набуханию в раство- [c.36]

Вместе с тем сетчатые молекулы отличаются от линейных тем, что поперечные связи, хотя и расположенные редко, предотвращают возможность разъединения макромолекул. Благодаря этому такие полимеры неплавки (не переходят в вязкотекучее состояние) и нерастворимы. Однако по отношению к растворителям резины, или сетчатые полимеры, ведут себя иначе, чем полимеры с часто расположенными связями. В некоторых растворителях резины набухают вследствие проникновения растворителя в пространство между макромолекулярными цепями на участках, не связанных поперечными мостиками. [c.30]

Наконец, если возбуждение прекращается, содержание ионов Са в саркоплазме снижается (кальциевая помпа), то циклы прикрепление—освобождение прекращаются, т.е. головки миозиновых нитей перестают прикрепляться к актиновым нитям. В присутствии АТФ мышца расслабляется и ее длина достигает исходной. Если прекращается поступление АТФ (аноксия, отравление дыхательными ядами или смерть), то мышца переходит в состояние окоченения. Почти все поперечные мостики толстых (миозиновых) нитей присоединены при этом к тонким актиновым нитям, следствием чего и является полная неподвижность мышцы. [c.658]

Переход термореактивных смол в неплавкое и нерастворимое состояние сопровождается процессом конденсации, выражающимся в сшивании поперечными мостиками линейных молекул и образовании молекул пространственной трехмерной структуры. [c.96]

При активации саркомера актиновые и миозиновые нити сцепляются с помощью поперечных мостиков, создаваемых головками миозина. Решетки нитей скользят, вдвигаясь одна в другую. Благодаря этому происходит сокращение волокна. Саркомер сокращается приблизительно на 20%. Мостики в процессе сокращения саркомера многократно прикрепляются, создают усилие, сгибаются, продвигая нить вдоль нити, и открепляются. Энергия для работы мостиков поставляется АТФ, На рис. 2.39 показан элементарный цикл мышечного сокращения, сопровождаемого изменением состояния головки. [c.72]

В расслабленном состоянии миофибрилл молекулы тропомиозина блокируют прикрепление поперечных мостиков к ак- [c.145]

Каждый поперечный мостик в процессе сокращения проходит последовательно через три состояния свободное разомкнутое) состояние около некоторого положения равновесия О на толстой нити (рис. 94) тянущее замкну- [c.220]

Рис. 94. Изменение силы Гэ(г), развиваемой поперечным мостиком (ПМ) при его смещении (г) от положения равновесия (1), кинетическая схема переходов ПМ между различными состояниями (2) и схема нагруженного мышечного волокна (3).

Другой пористый стирол-дивинилбензольный ионит, дауэкс 21-К, содержит поперечные связи двух типов. Часть поперечных связей в этом катионите получена обычным путем с помощью небольшого количества дивинилбензола. Дополнительные поперечные связи образованы метиленовыми мостиками, полученными в результате реакции Фридель—Крафтса в набухшем состоянии. [c.40]

Соединения с подобной структурой в зависимости от количества мостиков тверды или каучукоподобны, не плавятся, нерастворимы, но некоторые ограниченно набухают. В качестве примеров можно привести резину, феноло-формальдегидные и мочевино-формальде-гидные смолы в конечной стадии смолообразования и др. С ростом числа поперечных связей уменьшается текучесть полимера и в конце концов он теряет способность переходить в высокоэластическое и пластическое состояние. [c.534]

Стадия В (резитол) — смола твердая и хрупкая на холоду, но эластичная, способная растягиваться в длинные нити при 120— 125°С лишь частично растворяется в спирте и ацетоне. Это свидетельствует о низкой концентрации поперечных связей. При 135 °С образуется больше поперечных связей. При длительном нагревании резитол переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. При 170°С образуется продукт с высокой концентрацией поперечных связей в виде метиленовых мостиков. Все ранее возникшие эфирные связи —СНг—О—СНг— разрушаются и также переходят в метиленовые мостики. [c.176]

Для того чтобы проявилось свертывание молекул в клубки, поперечные сшивки должны быть наведены в состоянии предварительного продольного натяжения трехмерной молекулярной сетки полимерного образца. Именно таким способом растяжения матрицы геля и введением поперечных солевых мостиков были приготовлены первые синтетические гелевые цилиндрики, способные сокращаться — альгинаты, сшитые поливалентными противоионами [41]. [c.155]

Наличие поперечных химических связей в белках сообщает им специфические свойства, такие, как нерастворимость, меньшая способность к набуханию под действием полярных растворителей и повышенная прочность в мокром состоянии. В небольших молекулах таких биологически активных белков, как инсулин и рибонуклеаза, поперечные дисульфидные мостики оказываются необходимыми для проявления этими белками биологической активности. При этом дисульфидные поперечные связи не участвуют непосредственно в биохимических процессах, а функции их заключаются в сохранении в неизменном состоянии такой конформации молекул белка, которая необходима для проявления биологической активности. Модификация дисульфидных поперечных связей шерсти, а также введение в нее новых поперечных связей часто придают новые интересные свойства этому белку. Такими свойствами могут быть повышение прочности на разрыв, уменьшение способности к свой-лачиванию, увеличение устойчивости к агрессивным химическим реагентам (щелочи, кислоты, окислители или восстановители), повышение устойчивости к моли и износостойкости, а также повышение прочности окрашивания. Было показано, что дубление коллагена, необходимое для превращения сырья в технический продукт, также является процессом образования поперечных связей. Поскольку коллаген не содержит цистеина или цистина, в сшивании, протекающем при дублении, участвуют, по-видимому, другие группы, возможно аминные и гидроксильные. В настоящем разделе будут рассмотрены в первую очередь поперечные химические связи упоминавшихся выше классов белков. Шерсть — типичный кератин, являющийся одним из наиболее детально изученных в этом плане белков, дает интересные и наглядные примеры образования, расщепления и поведения как дисульфидных, так и вводимых искусственно поперечных химических связей другого типа. [c.395]

Кератин имеет поперечные дисульфидные мостики, которые более склонны к разрыву, чем связи главной цепи. Как следствие при измельчении образуется линейный полимер. Отсутствие ориентации цепей в сухом состоянии показывает рентгеновский анализ. После обработки водой и получения пленки образуется новая структура, соответствующая ориентации в плоскости водородных связей и характерная для ориентационной упаковки свернутых цепей, которые укорачиваются при разрушении [916]. [c.299]

В. Внезапное и резкое расслабление мышечного волокна при освещении его лазерной вспышкой происходит потому, что освобожденный АТР связывается с миозиновыми головками и приводит к диссоциации их комплекса с актином. Разрыв всех поперечных миозиновых мостиков позволяет актиновым филаментам вернуться в исходное, покоящееся состояние. [c.437]

В то время как свойства белковых ансамблей, обнаруженных в мышцах, описаны со многими интересными подробностями (гл. 4, разд. Е,1), остается открытым наиболее важный вопрос каким образом мышечная машина использует свободную энергию гидролиза АТР для совершения механической работы На основании данных электронной микроскопии и дифракции рентгеновских лучей было установлено, что в состоянии окоченения все поперечные мостики, образуемые мнозиновыми головками, оказываются прочно прикрепленными к тонким нитям актина. Добавление же АТР приводит к мгновенному отсоединению мостиков от тонких нитей. В расслабленной мышце тонкие нити могут свободно двигаться на участках, прилегающих к толстым нитям, что придает мышце свойство слабо натянутой резиновой полоски. Однако активация мышцы под действием нервного импульса, сопровождаемая освобождением ионов кальция (гл. 4, разд. Е,1), заставляет тонкие нити скользить между толстыми, приводя в результате к укорочению мышцы. [c.415]

В широко принятой гребной модели ( rowing hypothesis ) Хаксли постулируются циклические изменения в состоянии поперечных мостиков. Как показано на прилагаемом ри- [c.415]

Когда клеака мышцы находится в состоянии покоя, центры прикрепления поперечных мостиков в тонких нитях блокированы молекулами тропомиозина [767—769], прочными двуволокнистыми образованиями [214]. Тропомиозин — прототип суперспирализован- [c.288]

Сырой каучук не находит широкого применения из-за недостаточной механической прочности и повышенной термопластичности. Чтобы усилить его механические свойства и уменьшить термопластичность, но сохранить эластичность, каучук подвергают специальной обработке серой или некоторыми сернистыми соединениями. Этот процесс называется вулканизацией. Химическая сущность вулканизации в достаточной степени не выяснена, но, по-видимому, благодаря атомам серы образуются поперечные мостики между полиизонреновыми макроцепями. Поэтому хаотическое состояние молекул каучука упорядочивается и его свойства изменяются. Сопротивление на разрыв повышается с 25 до 350 кГ1см . Правда, способность каучука к удлинению уменьшается в полтора — два раза, но зато эластичность увеличивается и сохраняется в течение длительного времени. После вулканизации уменьшается также растворимость каучука. [c.51]

В качестве примера во всех случаях приводится реакция себациновой кислоты (или ее гидразида) с гидразингидратом. Молекулярный вес полимера регулируется добавкой рассчитанного количества монокарбоновой кислоты или лучше — ее амида или гидразида. В отличие от реакции полиамидирования стабилизатор добавляется на промежуточной стадии реакции [80, 86]. Необходимая степень завершенности реакции и определенный молекулярный вес достигаются также регулированием в реакции давления водяного пара (если реакцию проводят в автоклаве) [80, 83]. В некоторых случаях, когда получается недостаточно высокомолекулярный полимер, рекомендуется проводить дополнительное нагревание с добавкой небольшого количества гидразина [80, 89—91]. В процессе реакции имеется тенденция к образованию трехмерного резиноподобного продукта, что связано с возникновением поперечных мостиков в результате реакции аминогруппы кольца одной молекулы с концевой карбоксильной группой другой молекулы [80]. Тенденцию к образованию трехмера можно уменьшить, проводя реакцию, особенно на первой стадии, в присутствии воды [80, 92]. Образовавшийся трехмерный продукт можно перевести в плавкое, растворимое состояние, обрабатывая его водяным паром, горячей водой (под давлением) или минеральными кислотами [80]. [c.100]

I Изменение состояния непосредственно влияет на механические I свойства полимеров и играет важк то роль при переработке и исполь-1 зовании полимерных материалов. По отношению к нагреванию по- лимеры разделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные могут многократно размягчаться при на-I гревании и затвердевать при охлаждении. Термореактивные при нагревании плавятся, но затем макромолекулы связываются между собой поперечными мостиками образующийся полимер затвер- девает, становится неплавким и нерастворимым. [c.306]

Класс молекулярно-конформационных сократительных полимеров не рассматривается в данной работе. Здесь можно сделать ссылку на исследование продольной деформации коллагеновых волокон, выполненное И. Яннасом и Д. Олсоном [53]. Для таких структур также существенно, что деформация и развиваемое усилие ориентированы вдоль длины волокон. В моле-кулярно-конформационных полимерных структурах сокращение следует за изотермическим плавлением поперечных мостиков. Кристаллоподобная структура полимера становится более аморфной, и из-за стремления длинных молекул перейти в клуб-ковое состояние все волокно претерпевает сокращение и может при этом поднять груз. [c.155]

Во всех перечисленных случаях определяется суммарное количество узлов в полимере, имеющихся в нем при данных конкретных условиях испытания и вызывающих зацепление продольных цепей друг с другом вне зависимости от их природы поперечные мостики, химически присоединенные к продольньш цепям, механическое переплетение последних и многочисленные зацепления, вызванные полярным взаимодействием функциональных групп соседних цепей. Число физических узлов заметно меняется с изменением условий испытаний, но неизменными остаются химические узлы. Поскольку ионит всегда используется в набухшем состоянии, так как только в таком состоянии в нем проявляется микропористость полимерной сетки и ионогенные группы, присоединенные к ней, становятся доступными для обменивающихся ионов, целесообразно оценивать число узлов в полимерной сетке в условиях равновесного набухания в той среде, в которой предполагается использовать ионит. [c.17]

Процесс мышечного сокращения нельзя свести к укорочению толстых или тонких нитей, так как их длина существенно не меняется при умеренном укорочении мышечных волокон. Вместе с тем в ходе мышэчного сокращения длина саркомеров уменьшается и решетки толстых и тонких нитей вдвигаются друг в друга. Если укорочение волокна невелико, гексагональное расположение нитей сохраняется нити скользят относительно друг друга. Сила сокращения возникает при взаимодействии толстых и тонких нитей, заключающемся в замыкании поперечных мостиков. Одно из решающих доказательств такого механизма мышечного сокращения было получено при сопоставлении величины напряжения мь шечного волокна со степенью перекрывания толстых и тонких нитей [Гордон, Хаксли А., Юлиан, 19661. Изолированное мышечное волокно растягивали так, что вначале толстые и тонкие нити не перекрывались (состояние 1 на рис. 92), и затем определяли изометрическое напряжение сокращения при разных длинах саркомера. Было установлено, что напряжение возрастает линейно со степенью перекрывания нитей (рис. 93) и достигает максимального значения в состоянии 2, когда участки толстых нитей, содержащие поперечные мостики, полностью перекрыты тонкими нитями. При продолжении укорочения саркомера до момента схождения концов тонких нитей напряжение практически не меняется, поскольку число способных к нормальному замыканию мостиков в районе перекрывания остается неизменным. В ходе дальнейшего сокращения (состояние 3) напряжение начинает резко снижаться вследствие того, что послё прохождения дальше центра толстых нитей перемещение тонких нитей приводит уже к появлению участков двойного перекрывания с неправильной ориентацией мостиков. [c.219]

Таким образом, кинетическая теория позволила объяснить феноменологическое уравнение Хилла (11.6). Кроме того, эмпирические константы, входящие в это уравнение, приобрели четкий физический смысл. Например, величина Р JN о = afs представляет собой максимальную силу, которую может развивать одно мышечное волокно (его полу-саркомер), когда все поперечные мостики находятся в тянущем состоянии. В выражениях (11.17) и (11.18) величина кгб является максимальной скоростью укорочения полусаркомера (скольжения нитей) при Pj = О, а произведение 2Nk2O = V м — скоростью укорочения ненагружен-ной мышцы. [c.225]

Борнхорст и Минарди отметили, что коэффициенты системы в целом находятся в простом соотношении с коэффициентами отдельных поперечных мостиков, в то время как число мостиков меняется. Обозначим через п число активированных мостиков в данном стационарном состоянии. В соответствии с уравнениями (12.12) и (12.13) 0 er и I — коэффициенты отдельного мостика. Тогда, поскольку V = V, Р = пр Jr = tiJ и Л = Л , получим [c.286]

Сефадексы получают при взаимодействии растворимых декстранов с эпихлор-гидрином, в результате чего полисахаридные цепи [—GH2— 5HjO(OH)3—О—] сшиваются мостиками —СНаСН (0Н)СН2— О—. В набухшем состоянии имеют гелевую структуру, при высушивании образуется ксерогель. Обладают сильно выраженными гидрофильными свойствами. Наличие гидроксильных групп обусловливает небольшую сорбционную способность (0,02—0,04 мг-экв/г). На сефадексах избирательно адсорбируются некоторые липофильные вещества, особенно ароматические и гетероциклические. Гранулированные декстрановые гели устойчивы к действию органических растворителей, растворов щелочей и разбавленных растворов кислот (НС1 до 0,1 н.). Рабочая область pH лежит в пределах от 2 до 10. Сильные минеральные кислоты в концентрации выше 0,1 н. могут вызывать гидролиз поперечно-сшивающих мостиков. Декстрины неустойчивы также к действию окислителей, вызывающих появление в геле карбоксильных групп. Сефадексы подвержены бактериальному действию при длительной работе или хранении во влажном состоянии, поэтому необходимо введение антисептиков 0,02% азида натрия или 0,001% мертиолата или насыщение буферного раствора хлороформом. Термостойкость сефадексов в сухом состоянии составляет 120 °С. Возможна стерилизация их в автоклаве 30 мин при 100—120 °С, но только в нейтральной среде. [c.55]

В пластическом состоянии молекулы каз чука не проявляют тенденции после изменения положения возвращаться на свое исходное место. Напротив, когда взаимное положение молекул фиксировано поперечными связями, то они стремятся вернуться в свое исходное состояние. При увеличении числа мостиков макромолекулы и, соответственно, их сегменты так связываются друг с другом, что стремление после деформации вернуться в основное положение возрастает, т. е. эластичность резины увеличивается. [c.23]

Кроме таких циклических структур были также найдены полисульфидные мостики. Однако с увеличением продолжительности нагревания отношение серы в мостиках к сере, находящейся в циклических соединениях, снижается. При длительности реакции 1,5 ч между 100 вес. ч. 2,6-диметилокта-2,6-диена (дигидромирцена) с 10 вес. ч. серы количество связанной серы составило 1,4%. Отношение серы в поперечных связях к сере, связанной в циклическом соединении, соответствовало 5,6 1. После трехчасового нагревания количество связанной серы равнялось 3,0%, а указанное выше отношение снизилось до 4,4 1. После шестичасового нагревания в связанном состоянии оказалось уже 3,8% исходной серы, и отношение составило лишь 2,9 1. На основании этих данных можно предположить, что реверсия при вулканизации каучука связана с переходом находящейся в поперечных связях серы в состав цикли-ческпх соединений. [c.107]

В процессе приготовления этой смолы сначала получают углеводородный сополимер путем реакции между стиролом и небольшим количеством дивинилбензола. Затем слабосшитую смолу в набухшем состоянии обрабатывают реагентом Фриделя — Крафт-са для введения в нее метиленовых мостиков, которые образуют дополнительные поперечные связи. Потом хлорметилируют и обрабатывают триметиламином для введения сильноосновных анионообменных групп —СН2Ы(СНз)з. Метиленовые мостики настолько увеличивают жесткость углеводородной сетки, что полученная смола по набухаемости и способности сжиматься, а также по избирательности напоминает смолу дауэкс 1-Х8. Однако по проницаемости и скорости установления равновесия она ближе к дауэксу 1-Х4. К сожалению, в продаже имеются лишь смолы с размерами зерен больше 50—100 меш. [c.262]

Еще большего повышения температуры стеклования можно достигнуть, создавая в смолах сетчатые структуры. Чем больше количество поперечных связей между цепями макромолекул, тем выше температура стеклования. Влияние добавок, способствующих образованию мостиков, на величину температуры стеклования наглядно видно на примере сополимеризации стирола с различными количествами дивинилбензола (табл. 18). Интервал стеклования устаповлеи гю из.менению коэффициента объемного расширения вещества с переходом от стеклообразного состояния к эластическому. [c.124]

В нерастянутом состоянии цепи нитевидных молекул не упорядочены и не ВЫТЯНУТЫ в длину. При растяжении, в результате которого цепи ориентируются более или менее параллельно, они проходят одна мимо другой как в вязкой жидкости при ее течении, но не могут, как в ней, полностью отделиться одна от другой. Следовательно, между цепями должно существовать слабое сцепление, которое делает невозможным полный отрыв, но оно не настолько сильно, чтобы препятствовать вытягиванию цепей в длину, в то время как они скользят одна вдоль другой. Поперечные связи у природного каучУка развиты лищь незначительно при большой пластичности каучУк все же только мало эластичен, так как после растяжения он частично сохраняет длительное время свою кристаллическую структуру и лищь медленно сокращается. В результате вулканизации, при которой атомы серы вызывают образование более прочных поперечных связей между цепями, взаимодействие их между собой усиливается. Если это усиление находится в пределах определенных границ, то оно не препятствует заметно вытягиванию и ориентации цепей под действием растягивающей силы однако оно делает невозможным отрыв всех тех цепей, которые в природном каУЧУке не были поперечно связаны между собой, при вулканизации же соединились за счет непрочных поперечных связей. Если в каУЧУк входит столько серы, что отдельные цепи образуют поперечные связи одна с другой несколькими серными мостиками , то цепи фиксируются в своей невытянутой форме и в неориентированном положении растяжение более невозможно тогда налицо эбонит, который обладает лишь эластичными свойствами обыкновенного твердого тела. Данное здесь представление не во всех деталях совпадает с изложением К. Г. Мейера [325]. Последний говорит о характерных конститутивных особенностях состояния каучУка и каучукоподобных веществ, которое он называет резиноподобным состоянием, следующее атом или атомная группа в одном направлении являются твердыми , т. е. связаны с двумя соседями связями, подобными имеющимся в твердых телах и обусловливающими их высокое внутреннее трение в двух других измерениях они, наоборот, жидки , т. е. связаны с другими соседями связями, подобными имеющимся в жидкостях и характерными для их вязких свойств. Мейер утверждает, что все высокомолекулярные органические цепные высокополимеры путем повышения температуры могут быть переведены в резиноподобное состояние, если высокая температура не вызывает разрыв связи цепей (такого же мнения, по-видимому, придерживается также Г. Марк [320]). Это утверждение является необходимым следствием из его предпосылок, с экспериментальной же точки зрения до сих пор нет и малейшего доказательства их правильности. Наоборот, с точки зрения эксперимента можно сказать, что далеко не все нитевидные молекулы могут давать каучукоподобные массы ПОЭТОМУ это последнее положение лежит в основе наших рассуждений. Если оно правильно, то предпосылки Мейера должны быть сформулированы слишком УЗКО. В них упускается из виду, что у тел с каУчукоподобной эластичностью не может происходить полного отрыва одних молекул от других, как в жидкостях или смолоподобных веществах, так как в этом случае не наблюдалось бы эластичности. Рассматриваемая нами здесь как необходимая для объяснения эластичности слабая поперечная связь цепей между собой, [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология