Гидродинамические средние молекулярные веса

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СРЕДНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЕСА [c.481]

Гидродинамические средние молекулярные веса [c.481]

Интерпретация хроматограммы требует связи между удерживаемым объемом Ун и стабильным молекулярным размером. Размер молекулы в растворе не стабилен и не является характеризующим, так как он зависит от концентрации и состава растворителя. Таким образом, если невозможно калибровать стандартами известного молекулярного веса, связь между ]/в и средним молекулярным весом в лучшем случае только приблизительная. Чтобы определять размеры молекул в растворе, необходимо учитывать дополнительный параметр, который бы при объединении с молекулярным весом обеспечивал характеристический размер, связанный с молекулярным радиусом вращения. Бенуа [33] предлагает использовать гидродинамический объем, равный произведению молекулярного веса на характеристическую вязкость. Характеристическая вязкость — это вязкость раствора, экстраполированная к бесконечному разбавлению. Бесконечное разбавление молекул равноценно условию нахождения вещества в правильно работающей гелевой колонке. Различная вязкость свидетельствует о том, что. молекулы одного и того же молекулярного веса имеют различную пространственную конфигурацию, [c.209]

Контролируемое перемешивание растворов этой ДНК при различных скоростях дает продукты первого и второго уровней деградации со средним молекулярным весом, составляющим половину или четверть от исходного. Сравнение молекулярных весов, определенных описанным выше методом, а также по седиментационным и гидродинамическим свойствам показало, что последние методы давали результаты, которые были ниже более чем в 2 раза [1881. [c.561]

В условиях бесконечного разбавления термодинамические и гидродинамические методы позволяют определить средние молекулярные веса полимеров, причем степень усреднения зависит от чувствительности метода к размерам макромолекул (или размерам и форме в случае гидродинамических методов). [c.275]

Мы рассмотрели роль объемных эффектов, т. е. влияние эффективного расталкивания звеньев цепи (вследствие их конечного объема) на средние размеры. Ясно, что объемные эффекты скажутся на гидродинамических свойствах макромолекул. Величина а может быть непосредственно измерена путем исследования вязкости разбавленных растворов полимеров. Для вязкости, как мы увидим дальше (стр. 148), суш ествует очень надежная и теоретически обоснованная формула Флори—Фокса, связываюш ая средний квадратичный размер макромолекулы в растворе с молекулярным весом и непосредственно измеряемой величиной — характеристической вязкостью [c.90]

Изучен молекулярный вес ДНК из бактериофага Т2. Скорость седиментации и другие свойства ДНК, выделенной без механического разрушения (избегая быстрого перемешивания, отсасывания пипетками и других операций, приводящих к гидродинамическому сдвигу), дали величину молекулярного веса 50-10 —120-10 [185]. Анализ радиоавтограмм бактериофага, меченного или ДНК из вируса показал, что ДНК в каждой частице представляет собой единое структурное целое [186] и имеет форму неразветвленной палочки длиной примерно 52 л, что соответствует молекулярному весу 110-10 [187]. Дальнейшее развитие молекулярного авторадиографического метода дало наиболее изящный метод для определения молекулярного веса [188[. Молекулы ДНК вкрапливали в эмульсию, чувствительную к радиации -частицы, возникающие нри распаде Р дают треки, которые, расходясь из точки, где находился источник, образовывали вспышки. Расчет среднего числа треков на вспышку давал число атомов Р - на частицу, и, следовательно, из специфической активности использованного фосфора можно было рассчитать общее содержание фосфора на молекулу ДНК. Этим путем было показано, что бактериофаг Т2 содержит одну единственную молекулу ДНК, натриевая соль которой имеет молекулярный вес 130-10 —160-10 . [c.561]

Из сказанного следует, что статистический порядок (см. 5 гл. VI) средневязкостного молекулярного веса (и вообще любого гидродинамического среднего веса) зависит от показателя а в законе вязкости. Поэтому измерения [г)] нефракционированного полимера в разных растворителях, для которых и а были ранее определены на узких фракциях, неминуемо приводят к неодинаковым значениям различающимся тем больше, чем больше различаются значения а для обоих растворителей. Удобнее всего проиллюстрировать это на примере обобщенного экспоненциального распределения Шульца [c.145]

Это происходит, когда концентрация молекул такова, что среднее расстояние между молекулами меньше диаметра микропор, т.к. в этом случае гидродинамическое давление не действует и начинается избирательное диффузионное давление молекул в зависимости от их удельного веса. Объяснить избирательность с точки зрения современной молекулярно-кинетической теории газов и жидкостей нельзя, т.к. смесь газов ведет себя как единая масса, где диффузионное движение легких и тяжелых молекул не отличается друг от друга. Нет, вернее самодиффузия способствует тоже более быстрому продвижению фронта более легких молекул, но собственно диффузия здесь не действует. [c.513]

Вопрос о влиянии разветвленности цепей был подробно исследован на примере полиэтилена. Было показано, что многие макроскопические свойства полиэтилена определяются разветвлением цепных молекул, которое ограничивает кристаллизацию полиэтилена8 > Короткие боковые цепи препятствуют кристаллизации и таким образом влияют на свойства, зависящие от кристаллической части. Увеличение числа коротких боковых цепей уменьшает плотность полимерного материала, понижает температуру плавления, материал легче деформируется, более растворим и газопроницаем. Границы появления текучести перемещаются при этом в область более низких температур. При равном молекулярном весе более разветвленные молекулы оказывают меньшее гидродинамическое сопротивление при течении, т. е. разветвление длинных цепей сказывается на вязко-упругих свойствах расплава, а следовательно, на условиях переработки. Сопротивление раздиру уменьшается с увеличением степени разветвленности. Относительное удлинение в момент разрыва, так же как твердость и теплостойкость, зависят прежде всего от числа коротких разветвлений и среднего молекулярного веса. На этом примере иллюстрируется сложность проблемы влияния химического строения полимеров на их свойства. [c.45]

В предшествовавших параграфах мы рассмотрели различные методы измерения молекулярного веса и молекулярновесовых распределений. Очень важным параметром структуры макромолекул является их геометрический размер, т. е. средний радиус клубка. Во второй главе мы детально ознакомились со значением этой величины, ее зависимостью от жесткости цени и свойств растворителя. Измерение среднего радиуса макромолекулы может быть осуществлено с помощью гидродинамических констант — характеристической вязкости и коэффициента поступательного трения. Однако в этих случаях мы должны независимо определить молекулярный вес полимера. Существует прямой метод измерения средних размеров макромолекулы-клубка, не требущий никаких дополнительных исследований, — это изучение углового распределения рассеянного света, или, иначе говоря, дифракционного рассеяния света макромолекулами [20]. Выше мы рассматривали рассеяние света частицами, значительно меньшими, чем длина волны. В этих случаях можно считать, что световые волны, испускаемые различными точками объекта (рассеянные волны), колеблются с одинаковыми фазами. Однако, когда размер клубка начинает приближаться к длине волны света (а у цепных макромолекул с молекулярным весом порядка нескольких мил-R [c.157]

Влияние гибкости цепей в полной мере проявляется лишь при достаточной длине цепей. Слишком короткие цепи слегка изгибаются, но, вследствие ограничения изгибов валентными углами, они все же не отклоняются сильно от формы вытянутых палочек. По мере удлинения цепи (т. е. увеличения молекулярного веса), изгибы цепей все более приближают молекулы к свернутой форме, вначале, однако, довольно рыхлой, со многими просветами, через ко- торые может протекать растворитель. Затем изгибы цепей все более экранируют внутренние участки молекулы и, в конце концов, образуется модель беспорядочно свернутого клубка, через который растворитель уже не может протекать он лишь обтекает такую молекулу, подобно тому, как он обтекает сплошную твердую частицу эквивалентной формы (Дебай, Кирквуд). Размеры клубка обычно характеризуются квадратом гидродинамического радиуса г , который приблизительно равен где —средний квадрат расстояния между концами цепи (см. главу десятую) [c.188]

Предположение о том, что обе половины ДНК могут иметь идентичный средний состав (одинаковый процент каждого из 4 типов нуклеотидных звеньев), не представляется странным после опыта, проведенного Доти и Мармуром по дроблению молекул ДНК в гидродинамическом потоке, в частности дроблению ультразвуком. Как уже говорилось, гидродинамические силы не расщепляют двойные спирали Крика—Уотсона вдоль, а разламывают их Б поперечном направлении. Нетрудно деструктировать ДНК в 20—40 раз, т. е. довести молекулярный вес фрагментов до 3 10 —5-10 . Опыт показывает, что при центрифугировании подобных деструктпрованных препаратов ДНК в градиенте sGl получаются такие же узкие линии, как и при центрифугировании исходной ДНК. Это означает, что средний химический состав и разброс по химическому составу в пределах целой макромолекулы и ее десятой части совпадают. Следовательно, полинуклеотидные цепи статистически однородны по длине и не содержат локальных скоплений каких-либо звеньев. [c.266]

Распределение по нуклеотидному составу. Форма кривой плавления и 7 пл мало зависят от молекулярного веса ДНК [19], если только хмолекулы ДНК не разрушены до сравнительно мелких фрагментов гидродинамическим воздействием [15]. В большинстве случаев данную кривую плавления можно рассматривать как графическую сумму кривых плавления, соответствующих различным участкам ДНК, с различным средним нуклеотидным составом участки с высоким содержанием АТ-пар главятся рань-гае, чем участки с высоким содержанием ГЦ-пар. [c.189]

Как уже указывалось [1], данные о механизме полимеризации изобутилена в присутствии комплексного металлоорганического катализатора А1(С2Н5)з — Т1С14 можно получить из рассмотрения молекулярно-весовых распределений образцов полиизобутилена, полученных при различных условиях полимеризации. С этой целью были построены молекулярно-весовые распределения образцов путем использования найденных значений средневесового Му, и г-среднего Мг молекулярных весов и некоторой функции (модельной функции), вид которой устанавливался, исходя из литературных данных и общих соображений (использовалась функция Крэмера — Лансинга, см. [2]). Правильность выбора модельной функции была подтверждена специальной серией опытов, включающей измерения молекулярных весов образцов через гидродинамические параметры коэффициенты седиментации 8 и диффузии Ь и характеристическую вязкость [т]]. [c.185]

Возрастающая концентрация обусловливает уменьщение среднего расстояния между отрезками цеией, а вместе с тем увеличение сопротивления течению и меньшую скорость седиментации. В этой области концентраций из не зависящей ит молекулярного веса скорости седи-ментации можно определить вместо молекулярного веса другую характерную молекулярную величину. Такой величиной является приблизительный диаметр цепей, если рассматривать последние как дисковые цилиндры, пренебрегая атомарными неровностями. Рассматриваемый таким образом раствор является высокоиористым телом, твердая часть которого состоит из цилиндрических нерегулярно расположенных элементов одинакового диа.метра, а пустое пространство заполнено растворителем. Сопротивление течению жидкости в подобного рода суб-микроскопических дисперсных пористых телах можно гидродинамически вычислить из объемной части дисперсного вещества и диаметра цилиндра. Кроме того, измерения проницаемости, проведенные на макроскопических системах, а именно на слоях текстильных волокон и пачках упакованной перепутанной проволоки, подтверждают гидродинамические расчеты [82—84]. [c.373]

При применении этого метода наносят очень небольшие количества концентрированного раствора исследуемого препарата на старт в виде узкой полосы. В результате электрофореза (может быть приложена весьма высокая разность потенциалов, поскольку в геле подавляются конвекционные токи) смесь будет разделяться на ряд зон, что позволяет получить более высокое разрешение, чем при работе по методу свободной границы. Более того, можно варьировать средний размер пор и распределение пор по размерам для некоторых поддерживаюш,их сред (крахмал, агар, полиакриламид) таким образом, что действие одного из факторов, влияюш их на электрофоретическую подвижность, а именно гидродинамического сопротивления, будет столь велико, что часть молекул будет практически неподвижной [30]. Электрофоретические подвижности в гелях или на бумаге нельзя непосредственно сравнивать с электрофоретическими подвижностями, измеренными методом свободной границы, кроме тех случаев, когда рассматриваемые молекулы малы по сравнению с размерами пор в поддерживающей среде. Компактные белки с молекулярным весом вплоть до 50 ООО легко диффундируют в 5%-ном полиакриламидном геле, и даже с веществами большего молекулярного веса можно получить хорошие результаты. Бумагу или гелевый блок нужно окрасить, чтобы показать положение различных компонентов можно также сделать перенос на подходящим образом вырезанный кусок фильтровальной бумаги, хотя эта методика часто малочувствительна. Обычные красители, применяемые для обнаружения белков (нигрозин, амидовый черный), дают удовлетворительные результаты для многих гликонротеинов, но некоторые эпителиальные вещества, которые могут представлять собой по существу углеводы (до 90%), окрашиваются довольно плохо. Было найдено, что для кислых гликонротеинов лучше применять толуидиновый голубой [32] или муцикармин [33], а алциановый голубой окрашивает как кислые, так и нейтральные гликопротеины [34]. Наиболее общей методикой окрашивания является, по опыту автора, методика Райдона и Смита [35] (хлорирование и обработка смесью крахмала и иодистого калия), но она неприменима на полиакриламидных гелях. [c.47]

Физические и химические свойства белков, Р-ры Б. обладают рядом свойств, характерных для лиофильных коллоидных р-ров. Частицы Б. не проходят через полупроницаемые мембраны, что используется для их очистки от низко-молекулярных соединений диализом. Наличие на поверхности частиц Б. многочисленных полярных групп обусловливает их значительную гидратацию. Так, количество гидратационной воды, связанной с альбуминами и глобулинами, составляет 0,2—0,6 г на 1 г сухого веса Б. В определенных условиях Б. образуют гели (студни). Во многих случаях Б. удается получить в кристаллич. виде. Б. в р-рах седимен-тируют в ультрацентрифугах при ускорении порядка 200 000 константы седиментации (s) Б. находятся в пределах от l-10 i до lOO-lO i сек. Коэфф. диффузии Б. О,МО —10-10 см /сек средний удельный объем 0,75 см г. Эти физико-химич, характеристики используются для определения мол. веса Б., а также степени асимметрии их молекул е/а, где в и а — продольная и поперечная полуоси гидродинамически эквивалентного эллипсоида, приближенно принимаемого за форму молекулы Б. Мол. вес Б. — от 5000 до нескольких миллионов, в/а — от 1 до 200. Для определения мол. весов и размеров молекул Б. широко применяется метод светорассеяния. Мол. веса могут быт1> определены также методом осмометрии, методом исследования монослоев на поверхности жидкой среды. Размеры молекул Б. определяются методом двойного лучепреломления в потоке, измерением коэфф. вращательной диффузии. Макромолекулы некоторых Б. наблюдались в электронном микроскопе. Для изучения структуры Б. широко применяется метод рентгеноструктурного анализа и электронографии. [c.193]