Клубок и глобула

Большинство других белков, таких как белки крови, ферменты, гормоны, имеют не фибриллярную, а глобулярную структуру. Последняя состоит из спиралей, свернутых в клубок — глобулу, внутри которой отдельные части спирали сшиваются между собой большим количеством поперечных водородных и дисульфидных связей — мостиков. [c.40]

В химии высокомолекулярных соединений форма макромолекулы приобретает очень важное значение. Так, макромолекула линейного полимера в зависимости от геометрии элементарных звеньев и порядка их чередования (если они различаются по химическому составу и стереометрии) может по своей форме приближаться к жесткой палочке (полифенилены, полиацетилены), свертываться в спираль (амилоза, нуклеиновые кислоты, пептиды) или в клубок — глобулу (глобулярные белки). В зависимости от формы макромолекулы линейные полимеры могут значительно различаться по свойствам. Но в то же время они имеют ряд общих свойств, характерных именно для линейных полимеров, которые отличают их от полимеров с иной геометрической формой молекул. [c.47]

Сильно разбавленный раствор полимера небольшой молекулярной массы в очень хорошем растворителе представляет собой гомогенный молекулярный раствор. С увеличением концентрации или с ухудшением растворяющей способности растворителя макромолекулы полимера или сворачиваются в относительно плотный клубок — глобулу, или образуют агрегаты из нескольких макромолекул. Оба эти процесса приводят к возникновению новой фазы, т. е. к образованию мицелл. Раствор полимера, содержащий мицеллы, приобретает свойства обычного золя. Агрегативная устойчивость такого золя обусловлена тем, что при образовании мицеллы полярные или неполярные группы полимера определенным образом ориентируются на границе макромолекула — среда, благодаря чему вокруг мицелл возникает сольватная оболочка. Этот процесс аналогичен процессу ориентации при образовании мицелл из молекул ПАВ. [c.254]

Конденсации типа газ — жидкость для малой системы естественно сопоставить уже упоминавшийся переход клубок — глобула, который мы более подробно рассмотрим в гл. IV. [c.72]

IV. 3. ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ НАБУХАНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЕРЕХОДА КЛУБОК - ГЛОБУЛА [c.121]

В какой-то мере мы уже касались этих вопросов во Введении и в гл. I. Здесь же остановимся на истории разработки теории перехода клубок — глобула в синтетических гомополимерах, которая, на наш взгляд, является весьма поучительной. [c.121]

В то же время функция распределения по к во всей области является гауссовой [см. (1.2)], отличаясь от функции (IV. 6) только численным множителем в показателе экспоненты. При анализе набухания макромолекулы одинаковые результаты получаются при использовании (1.2) и (IV. 6), а при исследовании перехода клубок — глобула уже нельзя, как это сделано в [22], использовать уравнение (1.2) или, как в работах [73, 74], уравнение (IV. 6). К адекватным результатам может привести только использование уравнения (IV. 7). [c.123]

Представляет интерес вопрос о характере перехода клубок-глобула. Еще в работе Эйзнера [77] был сделан вывод о том, что в гибких макромолекулах переход должен протекать непрерывно (без скачка размеров) и в пределе бесконечной молекулярной массы отвечать фазовому переходу второго рода, а скачок, отвечающий при М- оо фазовому переходу первого рода, появляется только у очень жестких полимеров. В дальнейшем к такому выводу приходили и другие авторы, причем в работе [75] было показано, что критерий существования скачка является примерно на порядок более жестким, чем считалось раньше. [c.124]

Первоначальное уменьшение [г)] связано с изменением химической структуры отдельных цепей ДМФ становится для них худшим растворителем, и они поджимаются заметим, что при действии щелочи на полимеры или сополимеры акрилонитрила происходит химический переход клубок — глобула, сопровождаемый появлением оранжевой окраски. В то время как это изменение цветности обратимо, изменение размеров необратимо, и при титровании кислотой сохраняется зависимость [c.127]

Теория перехода клубок — глобула развита Лифшицем, Грос-бергом и Хохловым. Этот переход и состояние глобулы зависят от свойств цепи. Если цепь длинная и ее гибкость мала, т. е. р" > г , где — среднее квадратичное расстояние между мономерами, соседствующими в клубке, а г—величина порядка радиуса взаимодействия между звеньями, то при Т < в переход подобен фазовому переходу первого рода со скачком плотности. Если цепь гибкая, т. е. р г , получается плавный переход второго рода с постепенным разбуханием глобулы до размеров клубка. При р > сама глобула является двухфазной системой, состоящей из плотного ядра и флуктуирующей опушки , плотность которой постепенно убывает до нуля. Ядро глобулы сходно с кристаллом, а не с жидкостью. При достаточно низкой температуре короткая цепь образует глобулу без опушки . [c.78]

Ввиду изотропности функции корреляции, глобула, сформированная в отсутствие внешних полей, состоит из плотного сферического ядра, вокруг которого плотность постепенно убывает до нуля, т. е. глобула имеет опушку . С уменьшением температуры плотность в опушке падает подобно плотности пара над жидкой каплей. Вследствие взаимосвязи звеньев в цепи при достаточно низкой температуре короткая цепь может образовать глобулу без опушки непосредственно из клубка. В работе [178] показано, что переходы между тремя возможными состояниями гомополимерной цепи (клубок, глобула с опушкой, глобула без опушки) являются фазовыми переходами первого рода там же построена соответствующая фазовая диаграмма. [c.240]

Обзор теоретических представлений о коллапсе одиночной макромолекулы, т.е. о переходе клубок — глобула см. в статьях [24, 26 ].— Прим, перев. [c.134]

В последнее время переход клубок — глобула в одиночной макромолекуле изучался несколькими различными экспериментальными методами [28 — 32 ]. - Прим, перев. [c.135]

Термодинамика малых систем и переход клубок — глобула. М. и растворитель, содержащийся в ее координационной сфере, можно рассматривать как статистич. ансамбль, подчиняющийся термодинамике малых систем. Одной из особенностей этой термодинамики является инверсия нек-рых интенсивных и экстенсивных параметров. В частности, поскольку молярная [c.60]

Внутримолекулярное взаимодействие звеньев или статистич. элементов цени описывается такой же функцией, как и межмолекулярное. Поэтому на участке Е Е" внутри координационной сферы должны разыграться примерно такие же события, как для большой системы на участке В В". При темп-ре когда р-р в целом еще вполне стабилен, путь малой системы пересечет спинодаль, и М. полностью утратит устойчивость. Но т. к. разделение на фазы в обычном смысле при этом не происходит, то единственное, что может сделать М.,— это выпасть на себя , по полной аналогии с поведением нерастворимых блоков ири образовании молекулярной мицеллы. Это и есть переход клубок — глобула, резкость к-рого должна увеличиваться с увеличением гибкости. [c.61]

Различают две группы белков белки фибриллярные, у которых молекулы вытянуты в виде нити (например, волос, фиброин шелка), и белки глобулярные, у которых молекула скручена в клубок, глобулу. [c.709]

Иапример, фетичная структура молекулы гемоглобина (миоглобина), включающая гем с атомом железа, представляет собой ша[ ообразный клубок (глобулу). Часть пептидной цепи, которая не образует спирали, содержит аминокислоты с отрицательным зарядом. [c.271]

Л1акромолекулы полимера представляют более нли менее изогнутые цепи. Их изогнутость определяется гибкостью цепи и интенсивностью флуктуаций. Возможны два предельных случая очень гибкая молекула свертывается в плотный клубок — глобулу (рис. 88) очень жесткая молекула имеет вытяну- [c.258]

Рис. IV. 4. Термокинетическаи схема перехода клубок— глобула (65) а—фазовая диаграмма А1 и Ач—начальные точки состояния для отдельной макромолекулы (А) и большой системы в целом — IV траектории изменения состояния макромолекул при разных скоростях понижения температуры (скорость увеличивается от / к /V)..

Принципиальный этап развития теории глобула — клубок составили работы Лифшица, Гросберга и Хохлова [71], которые решили задачу о компактизации макромолекулы, учтя неоднородность распределения полимерных звеньев в клубке. Эта теория привела к результатам, отличающимся от простой теории Птицына — Эйзнера, и лучше согласовалась с результатами машинного эксперимента по исследованию перехода клубок-глобула, однако была слишком сложна, чтобы ею непосредственно можно было бы пользоваться для интерпретации экспериментальных данных. [c.123]

В последующие годы и другие авторы использовали процедуру Флори для построения теории перехода клубок — глобула [72—74], фактически повторяя работу [70] и приходя к тем же самым результатам, отличающимся от результатов строгой теории. И только в 1986 г. Бирштейн и Прямицын [75] обратили внимание на ошибку, которую совершали авторы этих работ. [c.123]

Заметим еще, что в то время как для гибкоцепных полимеров переход клубок — глобула наблюдался несколько раз, для полужестких макромолекул его не наблюдали даже в идеальных условиях приготовления сухих глобул для наблюдения в электронном микроскопе [21]. В этом случае полимер растворяют в смеси растворителя с более высококипящим осадите-лем и потом распыляют на подложку, с которой затем снимают реплику. По мере улетучивания растворителя клубки переходят в сухое компактное состояние, т, е. истинные глобулы, по размерам которых, зная сухую плотность, легко определить не только М, но и ММР. Причем в тех случаях, когда глобулы на самом деле получались, другие методы давали те же значения М и тот же характер ММР. Этим методом пользовались на протяжении последних десятилетий, но он не стал стандартным из-за ряда неудобств громоздкости, длительности экспериментов, необходимости счета частиц на микрографиях (для определения ММР), наконец, именно из-за того, что существует реальный предел жесткости, выше которого метод перестает работать — а подчеркнем, что условием корректности метода является полная глобулизация, т. е. совпадение плотности глобул и сухого стеклообразного полимера. [c.125]

Этим не ограничиваются фазовые переходы в гелях так как гель можно считать одной гигантской зашитой на себя макромолекулой, то он может компактизоваться по тому же механизму, что отдельный клубок собственно, косвенным доказательством перехода клубок — глобула как раз и явились опыты по резкой компактизации гелей, которую наблюдать гораздо легче, чем само образование глобул. Правда, провести отчетливую грань между этим фазовым переходом и разделением фаз при синерезисе довольно трудно. [c.130]

Ф, развернутый клубок (рис. IV. 12) в занимаемом им про--странстве имеет относительную плотность 1. Вряд ли, однакй, удачно считать цепи в глобуле или свернутом клубке фантомными (без толщины), а в развернутом — реальными. Лучше интерпретировать соответствующие переходы в терминах изме-ления мерности, характеризуемой скейлинговыми показателями при тогда переходы клубок глобула можно считать [c.135]

В плане количественных оценок проблема решается проше в случае мезогенов в боковых цепях. Нетрудно вычислить длину подвеса, обеспечиваюшую возможность контактпрования мезогенов даже в сополимерах, где мезогены подвешены не к. каждому повторяюшемуся звену [30]. В этом случае возникновение локального термотропного жидкокристаллического порядка возможно даже на уровне изолированной макромолекулы [30, 247], что, естественно, отражается на ее жесткости и других свойствах. В принципе, в таких макромолекулах воз.можны внутрицепные переходы первого рода, отличные от перехода клубок — глобула или кооперативного перехода спираль — клубок. [c.360]

При растяжении а-структуры кератина он превращается в линейную (3-структуру. Такую р-структуру имеет белок натурального шелка — фиброин. Следует отметить, что линейно-цепная Р-структура и спиралевидная а-структура являются вторичной структурой белка, которую создают либо межмолекулярные Н-связи, либо внутримолекулярные. Большое значение имеет а-структура белка, которая является основой дальнейшего усложнения. Структура а-спирали достаточно устойчива к внешним воздействиям. Так, в водных растворах белка при обычной температуре (водорастворимые белки) а-структура сохраняется, так как Н-связи не нарушаются. При нагревании водного раствора белка внутримолекулярные Н-связи разрываются и образуются водородные связи с Н2О. Молекула белка при этом свертывается в клубок (глобулу) и резко снижается вязкость раствора. Аналогично горячей воде действуют крепкий (8 моль/л) раствор мочевины, СНСЬСООН, СРзСООН. Такие полярные растворители как диметилформамид не разрушают а-спирали. [c.722]

Достаточно сильное поле вызывает охлопывание гомополи-мерного клубка в глобулу, т. е. своего рода фазовый переход клубок — глобула. При достаточно высокой температуре в потенциальной яме нет уровня свободной энергии первый уровень возникает при некоторой критической температуре Гкр- [c.240]

У так называемых глобулярных белков макромолекула свернута в клубок, глобулу, приближающуюся по своей форме к шару. Измеряя светорассеяние, диффузию и вязкость подобных белков в растворе, Сардон показал, что только в изоэлектрической точке образуется шарообразная частица. По обе стороны этой точки макромолекула белка, приобретая заряд того или другого знака, вытягивается в эллипсоид. Одновременно с растягиванием усиливается гидратация макромолекулы, по-видимому, за счет частичного освобождения сил, стягивающих цепь в клубок. Эти процессы оказались обратимыми в пределах pH от 3,5 до 10,0. Кроме того, добавление нейтральных солей в раствор белка (повышение ионной силы) подавляет эффект растяжения, как это имеет место у синтетических полиэлектролитов. [c.579]

Еще один варпант анализа вопроса о термодинамич. природе перехода клубок — глобула связан с моделированием этого перехода на электронно-вычислительной машине. Прп этом в программу вводятся сведения о нек-ром ансамбле цепочек с определенным характером взаимодействия между звеньями, характеризуемым функцией, к-рая далее обозначена т. Переход от отталкивания к притяжению между звеньями (происходящий в точке О па рис. И) приводит к уменьшению средних размеров цепочки, соответствующему уменьшению параметра набухания а с темп-рой и увеличению т. Можно, далее, построить распределение размеров М. в зависимости от значения т (рис. 12). [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология