Включение гидрофобного взаимодействия

ВКЛЮЧЕНИЕ ГИДРОФОБНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ [c.166]

Как видно, свободная энергия переноса молекулы реагента из воды в мицеллярную фазу может практически полностью компенсировать предполагаемую потерю энтропии при включении молекулы общеосновного или общекислотного катализатора в переходное состояние реакции. Эта компенсация и обусловливает некоторое подобие механизмов ферментативного и мицеллярного катализа. В отличие от реакций высокого кинетического порядка, протекающих в результате взаимодействия низкомолекулярных реагентов непосредственно в растворе, в том и другом случае катализа почти отсутствует неблагоприятный инкремент свободной энергии активации, связанный с потерей поступательного и вращательного движений при включении в переходное состояние реакции дополнительной частицы. Разумеется, конкретный механизм этого явления в каждом из видов катализа несколько иной. В мицеллярном катализе имеет место рассмотренная выше компенсация энтропийных потерь за счет свободной энергии термодинамически выгодных ионных и гидрофобных взаимодействий реагента с мицеллой. В ферментативном катализе компоненты активного центра (злектрофильные и нуклеофильные группы) заранее связаны с белковой глобулой (как правило, химически) и обладают до- [c.122]

Мицеллы, включения, ловушки Ловушки, краун-эфиры, гидрофобные взаимодействия [c.94]

Следует иметь в виду, что растворы ВМС, в том числе и ПАВ, не только обладают большой устойчивостью, но и передают это свойство гидрофобным частицам, например, в суспензиях. Стабилизирующее действие этих веществ на суспензии проявляется вследствие образования защитных гидратных слоев на поверхности гидрофобных частиц, а также охвата частиц длинными цепочкообразными макромолекулами. В результате такого взаимодействия гидрофобные частицы оказываются включенными в определенные структуры и лишаются возможности сближаться друг с другом и укрупняться. [c.321]

Такие денатурирующие агенты, как мочевина и гуанидинхлорид, нарушают ионные взаимодействия. Нативные белки, подвергающиеся воздействию высоких концентраций этих растворителей, оказываются полностью развернутыми, но ковалентные связи, в том числе дисульфидные мостики, остаются интактны-ми. При экстремальных значениях pH нарушаются ионные взаимодействия между полипептидными цепями, а детергенты и органические растворители разрушают гидрофобные связи между боковыми цепями полипептидов. Эффективность солюбилизации белков каждым из таких агентов может варьировать. Это происходит вследствие того, что взаимодействия между белками в нерастворимых включениях неодинаковы, поскольку зависят от того, какие именно белки входят в их состав [и. [c.117]

Как мы уже говорили, некоторые вещества, например газы, могут проникать в клетку за счет трансмембранной диффузии по электрохимическому градиенту при этом никаких энергетических затрат не требуется. Скорость простой диффузии через мембрану растворенных веществ определяется тепловым движением перемещающихся молекул, трансмембранным концентрационным градиентом вещества и его растворимостью (коэффициентом проницаемости рис. 42.6) в гидрофобном слое мембраны. Растворимость обратно пропорциональна числу водородных связей, которые должны быть разорваны, чтобы растворенное в водной среде вещество оказалось включенным в гидрофобный слой. Электролиты, слабо растворимые в липидах, не образуют с водой водородных связей, но они обладают водной оболочкой, образующейся в результате электростатических взаимодействий. Размер оболочки прямо пропорционален плотности заряда электролита. Электролиты с большей плотностью заряда обладают большей гидратной оболочкой и, таким образом, меньшей скоростью диффузии. Ионы На+, например, характеризуются большей плотностью заряда, чем ионы К +. Следовательно, гидратированный Na+ имеет больший размер, чем К +, и его скорость пассивной диффузии ниже. [c.138]

Поверхностный слой белковых глобул характеризуется повышенной микровязкостью [20, 25]. Эффекты повышенно й микровязкости особенно сильно развиты в области активных центров. Весьма наглядное представление о их масштабе было получено при исследовании методом ЯМР подвижности органических молекул, связанных на активном- центре только за счет гидрофобных взаимодействий. Как известно, гидрофобные взаимодействия при слипании углеводородных молекул (или же их фрагментов) в водном растворе не ограничивают свободу их вращательного движения [26]. Инре наблюдается при включении органической молекулы в высокоорганизованную структуру [c.22]

Циклодекстрины известны как реактивы с широкими возможностями лигандов в водных растворах. Важным свойством циклодекстринов является их способность связывать различные молекулы -"гости в своей гидрофобной полости, не образуя ковалентных связей. Принято [65], что взаимодействие между ЦД и лигандами происходит благодаря гидрофобным взаимодействиям, ван-дер-ваальсовым силам, Н-связям, дисперсионным силам и стерическим эффектам. Нельзя говорить об однозначном преобладании каких-либо сил в процессе комплексообразования ЦД с различными молекулами в водной среде. Кроме того, значительную роль в процессе комплексообразования играет геометрический фактор, т.е. соответствие размера полости ЦД размерам АК. Оказаки и МакДовеллом [66] при исследовании комплексов Р-ЦД с нитрилами высказана интересная идея о том, что чем меньше отклонение полости ЦД от симметрии, тем выше подвижность молекул - "гостей" и тем слабее взаимодействие "хозяин-гость". Таким образом, среди факторов, определяющих комплексообразующую способность ЦД к АК, можно назвать такие, как влияние среды и сольватационных свойств "хозяина", "гостя" и комплекса соответствие геометрических размеров "хозяина" и "гостя" асимметрию полости, которая ограничивает набор конформаций и обеспечивает эффективное связывание. При исследовании комплексообразования ЦД с ароматическими АК сделан вывод, что "гости" глубже проникают в полость Р-ЦД, чем а-ЦД [67]. Размер полости а-ЦД слишком мал для глубокого включения фенильного кольца. Также известно, что а-амино и а-карбоксилатные группы АК не могут включаться в полость ЦД, но они могут взаимодействовать с гидроксильными группами на поверхности полости ЦД. [c.223]

Поскольку образование комплексов включения с ЦД в водных системах связано в основном с гидрофобными взаимодействиями, вполне логично, что разделение на колонках с ЦД осуществляется главным образом в режиме обращенно-фазовой хроматографии. Соответственно и элюентами в данном методе являются те же растворители, что и в обычной обращенно-фазовой хроматографии. Чаще всего это — метанол/вода или ацетонитрил/вода. Следова- [c.111]

Птицын рассмотрел влияние гидрофобных взаимодействий на степень спиральности полипептидной цепи [101]. Имеется ряд данных, свидетельствующих об этом влиянии на структуру синтетических полиаминокислот. Фасман проанализировал стабильность таких полимеров по отношению к действию дихлор- и дифторук-сусной кислот и показал, что стабильность поли-Ь-метионина, поли-Ь-аланина и поли-Ь-лейцина значительно выше, чем у поли-Ь-карбобензокси-Ь-лизина (— (СНа) 4—NH—СОО—СНг— eHs) и поли- -бензил-Ь-глутамата (—(СНг) г—СОО—СНг— eHs) [115]. Включение неполярных боковых групп в водорастворимые полипептиды увеличивает стабильность их спиральных конформаций. Это подтверждается данными для ряда других синтетических полипептидов [116—120]. [c.233]

Агарозные гели с привитыми углеводородными радикалами (алкил- и фе-пил-агарозы) предложены недавно для хроматографического разделения и очистки белков на основе неспецифического взаимодействия с гидрофобной поверхностью ( гидрофобная хроматография — см. Йон, 1972 и Хофсти, 1973). Фенил-агароза наряду с гидрофобным взаимодействием проявляет специфичность к ароматическим веществам (наприМер к белкам с фениловыми и тирозиловыми группами) иа основе я-л взаимодействия ароматических остатков. Элюирование веществ при гидрофобной хроматографии достигается изменением ионного состава раствора, понижением его ионной силы или полярности (например посредством включения этиленгликоля в состав элюента) или с помощью детергентов. [c.209]

Молекулы циклодекстринов в пространстве имеют форму усеченного конуса, благодаря чему они образуют комплексы включения со многими соединениями за счет слабых ван-дер-ваальсовых и гидрофобных взаимодействий. Цикл о декстрины хорошо растворимы в воде, поэтому с ними удобно работать. Возможно, используя циклодекстрины в качестве строительных блоков для наноструктур, можно найти применение этим соединениям в сборке наноустройств. [c.246]

Вторая группа коллоидных систем, отличавшаяся высокой устойчивостью к действию электролитов и сравнительно хорошей растворимостью (белки, агар, желатина, крахмал и др.), называемых поэтому гидрофильными коллоидами, изучалась по аналогии с гидрофобными золями. Предполагалось, что частицы гидрофильных коллоидов также состоят из нерастворимого ядра, на поверхности которого, однако, адсорбированы не ионы, а электроней-тральные молекулы неэлектролитов (молекулярный стабилизатор), чем обусловлена их сравнительно малая чувствительность к электролитам. Различия в свойствах гидрофильных и гидрофобных коллоидов (или, с включением систем с органическими растворителями — лиофильных и лиофоб-ных коллоидов) объяснялись различием в интенсивности взаимодействия частиц этих коллоидов с растворителем, сильным связыванием растворителя (сольватацией) в лиофильных коллоидах. [c.11]

Термодинамические функции процессов комплексообразования ароматических АК с а- и Р-ЦД в воде приведены в табл. 4.17. Считается [71, 72], что отличительной особенностью образования комплексов включения между ЦД и модельными биомолекулами является одновременное действие нескольких сил (гидрофобные, ван-дер-ваальсовы, дисперсионные силы, водородные связи, стерические эффекты), которые играют важную роль в расположении молекулы-"гостя" внутри полости ЦД в соответствии с размером, формой, зарядом, функциональными группами и т.д. Из данных табл. 4.17 видно, что при взаимодействии АК с а- и Р-ЦД более сильное связывание происходит с Р ЦД. Использование меньшего макроцикла а-ЦД ведет к значительному понижению устойчивости комплексов. Это можно объяснить тем, что размер полости а-ЦД слишком мал для глубокого включения и сильного связывания ароматических фрагментов АК (известно, что а-амино- и а-карбоксилатные группы АК не могут включаться в полость ЦД, но могут взаимодействовать с ОН-группами, располагающимися на поверхности макроциклической полости). Из приведенных данных констант устойчивости комплексов видно, что значения К сильно отличаются (6,9-5-2455), что позволяет говорить о высокой селективности взаимодействия а- и Р-ЦД с АК в воде. [c.225]

В основе текстурирования белков посредством образования пленок, которое изучали Ву и Бэйтс [96], лежит способ изготовления продукта под названием юба. Молекулярные механизмы, участвующие в образовании белковой сети, те же, что и в случае текстурирования замораживанием. Когда воду удаляют с поверхности жидкости путем прогревания, то концентрация белков увеличивается локально и молекулы, денатурированные под действием температуры, могут взаимодействовать через гидрофобные участки и сульфгидрильные группы [39]. Таким путем на поверхности жидкости белки образуют сеть с включением капелек липидов и теряют способность к растворению. Эти регенерирующие пленки высушивают, затем соединяют вместе различными способами, получая куски продукта, которые после ароматизации и окрашивания можно вводить в пищевые полуфабрикаты и кулинарные изделия. Этот технологический процесс, первона-ально применявшийся к соевым белкам, распространили и на елки арахиса, семян хлопчатника и белки молока [95]. [c.559]

В результате взаимодействия ЛВ и ВВ понижается скорость гидролиза, так как включенные в мицеллы действующие вещества лучше защищены. Солюбилизированное ЛВ может находиться глубоко внутри углеводородного центра мицеллы. При этом вероятно, что гидроксильные или водородные ионы не могут вступать в контакт с солюбилизи-роватым веществом и гидролитическое расщепление происходить не будет. На примере анестезина изучено влияние натрия лаурилсульфата, цетилтриметилбромида, эфира цетилового спирта и полиоксиэтилена на скорость гидролиза эфиров. Установлено, гп-о скорость гидролиза зависит больше от концентрации ПАВ, чем от длины их ПЭГ цепи. Анионные и катиотшые ПАВ замедляют гидролиз гидрофобных эфиров (фе-ниловый эфир салициловой кислоты). По изменению в спектрах поглощения, скорости реакции и солюбилизирующего действия сделан вывод, что гидрофобные эфиры концентрируются в центре мицеллы и окружены углеводородными цепями ПАВ степень гидролиза определяется природой ПАВ. [c.395]

Анализ всех рассмотренных в этом разделе данных позволяет предположить, что солюбилизированное вещество доставляется к поверхности раздела фаз в составе мицеллы ПАВ. При контакте мицеллы с поверхностью часть солюбилизированных молекул остается связанной с адсорбентом, так как энергия взаимодействия солюбилизата с гидрофобной сажей больше энергии взаимодействия молекул солюбилизата с мицеллой ПАВ. При формировании на поверхности раздела фаз полусфероидальных ассоциатов из адсорбированных молекул ПАВ часть адсорбированных молекул солюбилизата (нафталина или а-нафтолфталеина в наших примерах) включается в состав этих ассоциатов и между адсорбированными отдельными молекулами солюбилизатов и молекулами, включенными в состав поверхностных ассоциатов ПАВ, устанавливается динамическое равновесие. [c.104]

Участие различных видов сил взаимодействия подтверждает и изучение химического строения активного центра антигаптенных антител. Так, связывание отрицательно заряженного гаотена 3-нитро-4-окси-5-йодофенил-ацетата происходит за счет включения в комбинационный участок антитела положительно заряженного аргинина [102], а связывание гидрофобной динитрофенильной группы — за счет гидрофобного тирозина [139]. Более [c.47]

Накопление энергии в виде градиента концентраций иных катионов и анионов может быть очень удобным ввиду больших запасов этих ионов в протоплазме. Энергетическая эквивалентность градиентов концентраций ионов водорода и гидроксила и разных катионов и анионов создает особо совершенную кинетику включения и выключения сопряженного фосфорилирования — градиенты электрических зарядов в отличие от градиентов концентраций— относится к дальнодействующим — это особенно существенно при трансмембранной передаче энергии — диффузия через мембрану процесс относительно медленный. Диэлектрическая постоянная гидрофобной мембраны мала — соответственно велика напряженность трансмембранного электрического поля и высокоэффективна трансмембранная передача энергии электростатических взаимодействий. Электростатический механизм накопления свободной энергии экзэргонических реакций в силу дальнодействия градиентов электрических зарядов позволяет сопрягающей мембране функционировать как единое целое, эффективно используется все, в том числе весьма малые сами по себе вклады в создание разности электрохимического потенциала по обе стороны мембраны. [c.141]

В зависимости от фазы, в которой концентрируются флоти руемые частицы, различают суспензионное извлечение [lOj эмульсионное извлечение flOj, пенно-пузырьковое извлечение (с образованием пены или слоя гидрофобного продукта с включением небольшого количества газа и воды ). По характеру флотируемых частиц выделяют флотацию ионов и моле кул. в том числе ПАВ и белков коллоидных частиц и микроорганизмов частиц осадка, образующегося в результате взаимодействия извлекаемых ионов и молекул с флотационнычи реагентами — собирателем или носителе.м (твердые сорбенты, осадки гидроксидов, сульфидов и других соединений) [c.363]

Мицеллярная фаза эмульгаторов м/в взаимодействует с лекарственным веществом посредством гидрофобных либо ион-дипольных связей, уменьшая их высвобождение. Антибактериальное действие как гидрофильных, так и липофильных лекарственных веществ ингибируется тем сильнее, чем выше концентрация эмульгатора м/в. С понижением суммарного ГЛБ эмульгаторов м/в и в/м происходит структурный переход от мицеллярной к жидкокристаллической фазе, в результате чего зоны задержки роста микро в возрастают. Максимальное высвобождение растворимых сульфаниламидов наблюдается при кррпическом ГЛБ, а для липофильных лекарственных веществ, включенных в вязкопластичные эмульсии, на максимуме структурообразования. [c.66]

Сборка оболочки вириона начинается с включения вирусного гликопротеина в плазматическую мембрану клетки. Гликопротеин VSV-Индиана претерпевает сложный путь созревания, включающий протеолитическое нарезание, присоединение и процессинг олигосахаридов, присоединение жирных кислот [51]. Эти модификации осуществляются одна за другой в ходе синтеза и последующего транспорта G-белка к поверхности клетки. Изучение кинетики этого процесса показало, что для достижения клеточной мембраны новосинтезированному G-белку требуется по меньшей мере 15 мин. В отличие от четырех других вирусных белков G-белок всегда связан с мембраной, а его мРНК обнаруживается в рибосомах, связанных с мембранами. N-конец G-белка содержит гидрофобную сигнальную последовательность, которая взаимодействует с мембраной эндоплазматического ретикулума (ЭР). Очевидно, именно эта область новосинтезированного полипептида инициирует связывание рибо- [c.436]

Витамин Е является универсальным протектором клеточных мембран от окислительного повреждения. Он занимает такое положение в мембране, которое препятствует контакту кислорода с ненасыщенными липидами мембран (образование гидрофобных комплексов). Это защищает биомембраны от их перекиснои деструкции. Антиоксидантные свойства токоферола обусловлены также способностью подвижного гидроксила хроманового ядра его молекулы непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами кислорода (О,, НО, НО,), свободнь ми радикала ми ненасыщенных жирных кислот (КО. ЯО,) и перекисями жирных кислот. Мембраностабилизируюшее действие витамина проявляется и в его свойстве предохранять от окисления 5Н-фуп пы мембранных белков. Его антиоксидантное действие заключается также в способности защищать от окисления двойные связи молекулах каротина и витамина А. Витамин Е (совместно с ас-корбатом) способствует включению селена в состав активного центра глутатионпероксидазы, тем самым он активизирует ферментативную антиоксидантную защиту (глутатионпероксидаза обезвреживает гидропероксиды липидов). [c.68]