Другие методы определения молекулярного веса и формы молекул

Хотя измерения вязкости белковых растворов не дают непосредственно знаний размера и формы макромолекулы, этот метод является одним из простейших приемов изучения молекулярных параметров. По результатам измерения вязкости растворов эллипсоидальных и стержневых молекул оказывается возможным вычислить отношение длины молекул к их толщине, а для фибриллярных белков определить и их абсолютные размеры. С другой стороны, вязкость разбавленных растворов белка является функцией их молекулярного веса. Правда, определить молекулярный вес по одним лишь данным о вязкости нельзя. Однако можно установить прямое соответствие между молекулярным весом, определенным другими методами, и вязкостью. Наконец, измерения вязкости особенно наглядно показывают изменения в молекулярной структуре, происходящие при денатурации белковых молекул, их агрегации или разъединении на субъединицы. [c.134]

Эмпирические наблюдения приводят к обобщению, утверждающему, что вязкость растворов полимера возрастает с ростом молекулярного веса растворенного вещества. Не создано точной теории, устанавливающей соответствие величины этого эффекта с величиной молекулярного веса. Далее, величина эффекта зависит как от размера полимерных молекул, так и от их формы. Поскольку вискозиметрические измерения очень легко выполнимы, вискозиметрию часто используют для получения приблизительных относительных величин молекулярных весов. Если эффекты вязкости для определенного типа полимера прокалиброваны путем сравнения с величинами, полученными другим методом, вискозиметрический метод можно использовать в качестве практического метода определения молекулярного веса. [c.595]

Измерения вязкости позволяют определить молекулярный вес таких нитевидных молекул, как молекулы каучука или эфиров целлюлозы при определении же молекулярных весов белков положение осложняется электростатическим взаимодействием анионных и катионных боковых цепей белка и их влиянием на молекулы воды. В связи с этим вязкость белковых растворов зависит от pH раствора. Электростатическое действие ионизированных групп может быть уменьшено добавлением солей вязкость полиэлектролитов уменьшается добавлением хлористого натрия [49, 50]. Из сказанного ясно, что определение вязкости белковых растворов само по себе может быть лишь с трудом применено для установления молекулярного веса и формы белковых молекул этот метод, однако, может дать очень ценные результаты для изучения названных свойств белковых молекул при сочетании его с другими методами. Так, путем сочетания результатов вискозиметрии и измерений диффузии были получены следующие величины молекулярных весов для яичного альбумина 40 500, для лактоглобулина 41 500, сывороточного альбумина 67 100, сывороточного глобулина 150 000—200 000, амандина (из миндаля) 330 000, тироглобулина 676 000, гемоцианина спрута 2 780 000 [51, 52]. Молекулярный вес вируса табачной мозаики был найден равным 63 200 ООО и 42 600 000 размеры частиц вируса, в прекрасном соответствии с результатами диффузионных измерений [54], составили 11,5-725 и 12,3-430 тг [53]. [c.61]

Определение строения высокомолекулярных веществ и описание их свойств долгое время затруднялось невозможностью выделить их методами классической органической химии в хи.мически чистом состоянии и определить их точные физические константы (температуру плавления, температуру кипения, молекулярный вес). На основе же данных элементарного анализа можно было определить лишь состав вещества, но не его строение. Изучение строения и свойств высокомолекулярных соединений стало возможным только с развитием физической химии н появлением таких методов исследования, как рентгенография, электронография и другие физические методы. Были созданы также специальные методы определения молекулярного веса, формы и строения гигантских молекул, неизвестных классической . химии. [c.38]

В настоящее время можно считать доказанным, что величина коэффициента диализа определяется не только молекулярным весом вещества, находящегося в растворе, но и рядом других факторов, в частности степенью полимеризации и гидратации, формой молекулы, ее зарядом и т. д. Следовательно, диализ не может служить методом определения молекулярного веса вещества в растворе. Однако то обстоятельство, что внедрение лиганда в координационную сферу иона очень часто приводит к изменению гидратной оболочки, формы молекулы, ее заряда и т. д. (что в свою очередь может изменить величину константы диализа), позволяет применить этот метод для изучения процессов комплексообразования в растворе. В данном случае несущественно, какие изменения при внедрении нового лиганда произошли во внутренней сфере иона. Важно только, чтобы имеющиеся в распоряжении исследователя аналитические методы позволили заметить произошедшее при этом изменение скорости диализа изучаемого соединения. [c.56]

При выборе растворителя следует отдавать предпочтение плохому растворителю, поскольку в этом случае для осаждения первой фракции достаточно будет добавить в систему лишь небольшое количество осадителя. Иногда желательно использовать смесь растворителя и осадителя, в которой исходный образец полимера может образовывать дисперсию. Например, Комитет стандартов и методов исследований Отделения химии целлюлозы Американского химического общества рекомендует смесь ацетона и воды (91 9) в качестве растворителя нитрата целлюлозы при исследовании распределения по молекулярным весам в исходных образцах целлюлозы [16]. Разумеется, нелегко провести растворение образцов в плохих растворителях или в смесях растворитель —осадитель. Тем не менее, если для растворения полимера применяется хороший растворитель, а осадитель добавляют в систему только до точки помутнения, то часто наблюдается исчезновение уже возникшей мутности при выдерживании раствора в течение нескольких часов или ночи. Подобное явление известно под названием ложной точки помутнения и объясняется Бойером [9] следующим образом. При растворении в хорошем растворителе молекулы полимера, вероятно, принимают довольно вытянутую форму и, очевидно, в определенной степени перепутываются друг с другом. Добавление осадителя к системе обусловливает переход молекул в клубкообразное состояние. С увеличением доли осадителя в смеси клубки становятся более плотными. Но если осадитель добавляется слишком быстро, система проскакивает требуемое состояние (наличие молекул в форме отдельных плотных клубков с последующим осаждением их из раствора) за очень короткий промежуток времени, поскольку молекулы не успевают разъединиться одна от другой до перехода в клубкообразное состояние. В итоге образуется система перепутанных друг с другом клубков. Следовательно, необходимо выдерживать раствор в течение некоторого времени с тем, чтобы дать молекулам время на отделение друг от друга в возможно большей степени. Иными словами, ложная точка помутнения не является истинным равновесным состоянием, для достижения которого требуется определенное время. Бойер указывает, что иногда необходимо выжидать более 24 час, например в случае системы полистирол — бензол — метанол, даже несмотря на то, что приблин ение к точке помутнения осуществляется крайне медленно. В силу изложенного значительно удобнее пользоваться плохим растворителем. [c.45]

Таковы основные методы определения молекулярных весов полимеров. Для определения других молекулярных характеристик, в частности формы молекул, необходимо исследовать более тонкие свойства растворов, такие, как, например, угловое распределение интенсивности рассеянного света. [c.286]

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]

Физико-химические методы, используемые для определения молекулярного веса белков, основаны на различных принципах и иногда дают сильно отличающиеся друг от друга результаты, толкование которых часто затруднительно и даже не всегда возможно. Это связано с тем, что результаты измерений зависят не только от величины и массы белковых молекул, но также и от их электрического заряда и формы. Последний фактор, в частности, имеет существенное значение в тех случаях, когда определяют скорость движения молекул, например скорость диффузии или скорость оседания в гравитационном поле. В то время как шарообразные молекулы в подобного рода опытах ведут себя закономерно, удлиненные нитевидные молекулы фибриллярных белков обнаруживают аномальное поведение. Отклонение от шарообразной формы приводит к увеличению коэффициента трения и соответственно — к снижению скорости диффузии. При определениях в концентрированных растворах, содержащих нитевидные молекулы, возникают и другие осложнения, зависящие от взаимных столкновений и временных связей молекул друг с другом. На результаты, полученные динамическими методами, влияет также гидратация частиц, поскольку движение молекул через растворитель будет замедлено, если поперечник их увеличится за счет гидратации. [c.48]

Осмометрические определения молекулярных весов соединений, имеющих молекулярный вес ниже 150 000, более точны, чем определения при помощи других методов, так как их результаты менее зависят от формы и гидратации белковых молекул. Осмометрические определения, однако, не дают возможности судить, является ли белок в испытуемом растворе гомогенным или же он представляет собой смесь белков различных молекулярных весов. Если раствор содержит более одного вида белка, то молекулярный вес, рассчитанный из осмотического давления, является средней величиной, равной сумме молекулярных весов всех белковых молекул, разделенной на общее число молекул белка. [c.51]

Вискозиметрические и осмометрические определения молекулярного веса могут проводиться только в разбавленных растворах, в которых, вследствие низкой концентрации растворенных частиц, они еще не взаимодействуют друг с другом. Предельная концентрация раствора, при которой соблюдается это условие, тем меньше, чем выше молекулярный вес растворяемого вещества. Концентрация высокомолекулярных веществ в растворе при определении молекулярного веса не должна превышать 0,1%. Для полимеров, макромолекулы которых имеют разветвленную форму, определение величины молекулярного веса вискозиметрическим методом не представляется возможным, так как увеличение молекулярного веса в этом случае не пропорционально увеличению длины молекулы. [c.631]

Теоретически можно определить молекулярный вес путем подсчета числа молекул, видимых на электронной микрофотографии, полученной для раствора известной концентрации. Возможен и другой вариант. Измеряют геометрические размеры (или их среднее) ряда молекул, что в сочетании с плотностью (предполагая, что она равна обратной величине парциального удельного объема) позволяет определить молекулярный вес. Оба эти метода не были рекомендованы как точные [272, 273], поэтому нецелесообразно предпринимать электронно-микроскопическое исследование специально для определения молекулярного веса [274]. Электронная микроскопия имеет значение для определения формы молекул, но такое исследование сопряжено с рядом еще не решенных вопросов, как, например, вопрос [c.94]

Многие физические методы, упоминавшиеся в предыдущем разделе, сводятся к измерению величин, зависящих как от молекулярного веса, так и от формы молекул. Следовательно, те же методы могут использоваться и для определения конформации. Однако намного более ценными в этом отношении являются два других метода рентгеноструктурный анализ кристаллических соединений и получение спектров ядерно-го магнитного резонанса (ЯМР) соединений, находящихся в растворе. [c.183]

Несмотря на то что использованные методы были весьма различными, полученные результаты, в общем, довольно хорошо согласуются между собой (для одного и того же белка). Установлено, что молекулярные веса различных протеинов колеблются от 6000—12 ООО до нескольких миллионов и даже до десятков миллионов, чаще всего от 20 000 до 90 000. Форма макромолекул найдена весьма различной от частиц почти шарообразных, лишь несколько удлиненных, до вытянутых, нитевидных. В первом случае говорят о глобулярных белках, во втором — о фибриллярных. Большинство ферментов и других специфически активных протеинов представляет собой глобулярные белки. Обычно, характеризуя форму белковых частиц и степень их асимметрии, условно пользуются представлением о гидродинамически эквивалентном эллипсоиде, приближенно принимаемом за форму молекулы белка. При этом указывают величину отношения размеров его полуосей — s/a. Здесь в — продольная и а — поперечная полуоси. Величина е/а колеблется у различных белков примерно от 1 до 200. У глобулярных белков (в том числе ферментов) она обычно составляет от 1—2 до 4—6. Следует отметить, что истинные формы белковых молекул далеко не ясны и поэтому величины подобного рода имеют в определенной мере условный характер. [c.31]

Вместе с тем полученные экспериментально значения коэффициента диффузии могут быть использованы и для определения формы молекулы — в частности, для расчета соотношения ее осей. Поскольку молекулы белка в большей своей части не являются шарообразными, они перемещаются при диффузии медленнее, чем шарообразная молекула того же молекулярного веса. В этом случае по формуле (9), подставив найденный экспериментально коэффициент диффузии, можно рассчитать кажущийся радиус г белковой частицы. С другой стороны, определив другими методами молекулярный вес данного белка, можно рассчитать Го — радиус идеальной шарообразной частицы с той же плотностью по формуле [c.133]

К первому классу относятся вещества с низкой характеристической вязкостью (-<0,1 5л/г). Молекулы таких веществ не могут обладать большой асимметрией и, хотя форма молекул может быть неправильной, в ней трудно ожидать каких-либо особенностей, приводящих к существенному искажению функции р. Если принять для вещества значение р = 2,16 Ю , вычисление молекулярного веса не должно приводить к существенной ошибке. Истинная величина р должна быть между 2,12-10 и 2,35-10 . Последнее значение относится к вполне правильному непроницаемому телу, имеющему форму эллипсоида, что маловероятно для реальной молекулы. Кролте того, почти всегда можно использовать другие методы определения молекулярного веса этих веществ. Метод был применен для определения [c.63]

Расширению наших представлений о форме молекул может также способствовать применение электронной микроскопии, вкратце упомянутое в предыдущем разделе. Однако важно помнить о том, что поверхностное натяжение может привести к серьезным нарушениям формы молекулы при высушивании раствора, которое необходимо для элек-тронно-микроскопического исследования. Тем не менее этот метод настолько тщательно отработан, что при известной осторожности позволяет получить надежные результаты. На электронно-микроскопических фотографиях можно было наблюдать переходы типа спираль — клубок в нуклеиновой кислоте [37]. Другим методом, который позволяет создать некоторое представление о форме чрезвычайно больших макромолекул, является авторадиография. Для этой цели образец помечается радиоактивным изотопом и очень разбавленный раствор его высушивается на подложке, которая приводится в тесный контакт с фотографической эмульсией. При выдерживании в течение времени, достаточного для того, чтобы распалось большое число радиоактивных атомов в каждой молекуле образца, изображения распадающихся атомов будут обрисовывать форму молекулы при условии, что молекула растянута и что ее размеры велики по сравнению с разрешающей способностью эмульсии. Высококачественное изображение препарата дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), полученное с помощью этого метода Кейрнсом [38], приведено на рис. 5. В данном случае но изображению может быть измерена только длина молекулы (52 х), так как толщина ее, очевидно, намного меньше разрешающей способности этого метода. Сравнительно недавними работами этого же автора [39] было показано, что молекулы ДНК, находящиеся в бактериальном вирусе, намного больше даже тех молекул, которые изображены на рис. 5, поскольку длинные молекулярные цени в растворах неизбежно разрушаются [40, 41]. Однако стенки частицы вируса можно разрушить химически, что позволяет молекулам ДНК осаждаться на мембране, которая затем может быть высушена и изучена с помощью авторадиографии. Этот метод является, по-видимому, наиболее надежным методом определения молекулярного веса таких хрупких молекул. [c.34]

Здесь необходимо отметить очень важное обстоятельство, а именно что понижение давления паров зависит только от числа молекул нелетучего вещества в 1 см раствора и соверщенно не зависит от их химической природы, размеров и формы. Если приготовить раствор, содержащий определенное число молекул растворенного вещества, и измерить понижение давления пара, а затем сравнить с другим раствором, для которого известен вес растворенного вещества, то можно вычислить число молекул во втором растворе и, следовательно, найти вес одной молекулы. Этот метод применяется уже более 50 лет для определения молекулярных весов низкомолекулярных соединений, так как разность давлений паров чистого растворителя и раствора в этом случае велика. Например, имеем раствор, содержащий 10 вес.% низкомолекулярного вещества (молекулярный вес которого, скажем, равен 100, если вес атома водорода принять за единицу) примем, что понижение давления паров в этом случае составит 10%. Если имеется 10%-ный раствор вещества с молекулярным весом 1000 в том же растворителе, то понижение давления равно 1% при молекулярном весе 10 000 понижение 0,1%. Высокомолекулярные вещества, с которыми мы обычно имеем дело, вызывают настолько незначительное понижение давления паров, что этот прямой метод совершенно непригоден для определения молекулярного веса. Поэтому разработан другой метод, позволяющий точно измерить понижение давления. В основу этого метода положены следующие наблюдения. Допустим, у нас есть очень тонкая барометрическая трубка длиной примерно 7000 м, ка дне которой имеется достаточное количество эфира, чтобы при испарении пары заполнили всю трубку и еще осталось некоторое количество жидкого эфира. Если теперь измерить количество эфира в 1 см в различных частях трубки, то окажется, что по мере продвижения вверх его будет все меньше и меньше и на высоте примерно 6000 м количестро [c.56]

Для определения молекулярного веса применялись и другие методы дитиндализм [302], измерения с помощью электронного микроскопа [360], определение числа конечных групп с помощью радиоактивной серы [335]. Были определены размер и форма молекул синтетического каучука буна с помощью вискозиметрических и осмометрических измерений, желатинирования, дробного осаждения и окислительного расщепления [294]. [c.109]

НО 2,5 [19]. Препараты, полученные осаждением сульфатом аммония, гетерогенны. Спиро [14] показал, что величина молекулярного веса при pH 3,2, рассчитанная по данным седиментации и вязкости, близка к величине молекулярного веса, измеренного при нейтральном pH, так как характеристическая вязкость при pH 3,2 ниже, чем при нейтральном pH, что компенсирует увеличение коэффициента седиментации. Автор считает, что изменение параметров связано с тем, что молекула фетуина в кислой среде имеет более компактную форму. С другой стороны, Грин и Кэй [19] наблюдали повышение приведенной вязкости при низких значениях pH до максимальной величины при pH 2. Используя метод Арчибальда для определения молекулярного веса, эти авторы показали, что при измерении в буфере глицин — НС1 (pH 3,5) препараты, полученные методом осаждения сульфатом аммония, имеют более высокий молекулярный вес (95 ООО), чем препараты, полученные осаждением спиртом (71 ООО). Это указывает на возможность ассоциации молекул. Средняя величина молекулярного веса (44 300), полученная этими авторами при нейтральных значениях pH, хорошо согласуется с величиной, полученной Дейчем, а также с величиной (44 600), найденной Кэем и Маршем [20] методом светорассеяния. [c.60]

Вопрос о форме ассоциатов затрагивает проблему распределения молекул растворенного вещества между молекулами растворителя. Данную, проблему во всей ее полноте разрешить не легко на это указывает ненормально высокая степень ассоциации, которая получается для некоторых пар веществ на основании криоскопических определений даже при довольно незначительных концентрациях, как например для растворов нитробензола в циклогексане и амидов кислот в бензоле . Наиболее вероятной причиной этого является образование субмикроскопической эмульсии, следовательно, начинающийся распад смеси. Этот вопрос более подробно рассмотрен в разделе, посвященном растворимости. Одно лишь определение молекулярного веса, естественно, не может дать ответа на вопрос о характере взаимного расположения молекул в растворе. Для этого должны быть привл1чены другие методы. Если молекулы растворенного вещества дипольны, то многое МОГУТ дать измерения диэлектрической поляризации. [c.227]

Для теоретических вычислений при инициировании по закону случая были использованы электронно-вычислительные машины [312] экспериментальные данные для поли-а-метилстирола хорошо совпадают с вычисленными результатами. Такой анализ, основанный на высокой скорости вычислений, в основном ограничивается первоначальными размерами или распределением размеров молекул полимера, устанавливающими необходимое число уравнений, т. е. требуемую от машины память . Рассмотрение соответственных состояний позволяет до некоторой степени приложить такие результаты к более широкой области кинетических переменных. Таким путем можно независимо предсказать скорость и уменьшение молекулярного веса как функцию степени превращения. В одном из вариантов этого метода два ряда данных связаны друг с другом, что допускает определение одной величины, если известна другая. Для практических целей, в частности, было бы желательно предсказать уменьшение молекулярного веса. Соответствующие соотношения получены Гордоном [312д] и в более общей форме — Симха [312е] из уравнений (10). [c.290]

Изменения активности некоторых белков коррелируются, как правило, с изменениями ряда физических свойств. Так, изменение формы белковой молекулы можно установить по изменению некоторых гидродинамических характеристик (например, коэффициента трения, инкремента вязкости), по изменению светорассеяния, поверхностных свойств, диффузии через полупроницаемые мембраны и скорости седиментации [90]. Изменения термодинамических свойств (энтальпии и энтропии), объема, растворимости, оптического вращения, поглощения в инфракрасной области, дифракции электронов, а также некоторые другие характеристики, приведенные Каузманом [90], используются для Оцейки изменений формы белковых молекул. Большинство этих измерений было проведено па макромолекулах неизвестной структуры, для которых не была установлена последовательность аминокислотных остатков. В настоящее время благодаря усовершенствованию методов деградации белков, аналитического определения Концевых групп, методов разделения и идентификации отдельных фрагментов можно успешно изучать белки с молекулярным весом порядка 20 ООО. Хотя эта работа еще не достигла молекулярного уровня, тем не менее она дает возможность лучше использовать значения физических констант белковой молекулы известной структуры для объяснения механизма взаимодействия фермента с субстратом. Структура такого белка, как фиброин (белковое вещество натурального шелка), в настоящее время хорошо изучена благодаря сравнению рентгенограммы и ИК-спектров нативного волокна с рентгенограммами [35, 38, 108, 140] и ИК-спектрами [168] небольших фрагментов белка известной структуры, полученных при деградации, а также синтетитегаихпмшнептидо [c.386]

В обоих этих определениях отсутствует строгость. В первом определении вопрос о том, что имеется в виду, когда говорят один сорт молекул , остается открытым. В обычном химическом смысле молекулы различного изотопного состава одинаковы, однако во многих случаях, включающих даже определенные химические исследования, изотопные соединения являются примесями. Смесь кетоэнольных таутомеров можно рассматривать как чистое соединение , если в некоторой реакции все вещество реагирует как в одной, так и в другой форме. Однако с физической точки зрения такая система, очевидно, содержит более одного сорта молекул и не является чистой . Аналогично положение и с оптически активными изомерами. Возможно даже, что подбором соответствующего катализатора можно изменить пропорциональное распределение органических молекул по состояниям их ядерного спина [35]. Если это действительно так, то ядерно-спиновый изомер также следовало бы рассматривать как примесь. Полимеры представляют особую проблему молекулы различного молекулярного веса с различными разветвлениями или пространственной конфигурацией можно рассматривать или не рассматривать как примеси в зависимости от точки зрения исследователя [73, 78]. Второе определение чистоты оставляет открытым вопрос о том, сколь малое изменение состава ощутимо при выбранном методе анализа. По мере роста чувствительности и тонкости аналитических методов количество примеси, удовлетворяющее понятию чистый , будет уменьшаться. Таким образом, нельзя дать универсального и точного определения чистоты. Чистоту образца можно определить точно только в зависимости от применяемой высокочувствительной аналитической техники, а также в зависимости от целей исследования. Глубокий обзор концепций химической, индивидуальности и чистоты, а также критериев чистоты дал Тиммермане [130]. [c.162]

Разработаны химические методы определения величины полинептидных цепей белковой молекулы. Эти методы основаны на использовании особого реагента (динитрофторбензола), который соединяется со свободной а-амино-грунной аминокислотного остатка, стоящего на конце нолипептидной цепи, с образованием окрашенного комплекса этот комплекс можно выделить и идентифицировать после того, как белок подвергнется гидролизу на составляющие его аминокислоты (в том числе и на конечную аминокислоту с присоединенной к ней окрашенной группой). Так, лизоцим, белок, содержащийся в слезах и яичном белке и обладающий свойством уничтожать бактерии, имеет, как было установлено ири помощи ультрацентрифуги, молекулярный вес около 14 ООО и состоит примерно из 125 аминокислотных остатков. Применение описанного метода позволило показать, что имеется лишь одна свободная а-аминогруппа, и на этом основании был сделан вывод, что данная молекула состоит из одной нолипептидной цепи. Если эта полипептид-ная цепь была бы растянута, то ее длина составляла бы около 450 А. Однако, как установлено при помощи ультрацентрифуги, дифракцией рентгеновских лучей и другими методами исследования, молекула лизоцима по форме близка к шару с диаметром около 25 А. Отсюда следует, что нолипептидная цепь не может быть вытянутой, а должна быть скрученной, ибо только тогда молекула приобретет сферическую форму. [c.487]

Возможность исследования поведения фактически изолированных друг от друга макромолекул в очень разбавленных растворах стимулировала в течение многих лет попытки изучения деталей их цепного строения путем определения радиуса инерции в различных растворителях и при различных температурах и сравнения поведения различных макромолекул в одном и том же растворителе. Статистическая термодинамика полимерных растворов в своей ранней форме выявила принципиальную зависимость некоторых определяемых величин от степени сольватации свернутой случайным образом полимерной молекулы, например величины второго вприального коэффициента в выражении для осмотического давления, константы седиментации, константы диффузии и удельной вязкости как функции концентрации [1]. Показано также, что экспонента а в известном соотношении между молекулярным весом и характеристической вязкостью и параметр Хаггинса к, по-видимому, каким-то образом зависят от деталей структуры цепи. Однако установленные зависимости носили полуэмпирический и качественный характер и их нельзя было оцепить однозначно. Точно так же более ранние попытки трактовать существующие противоречия в поведении полистирола в растворе не основывались на надежных методах, достаточных для убедительного доказательства наличия разветвлений или макромолекулярной изомерии другого типа [2]. Трудно было даже установить в растворах наличие цис-транс-изомерии молекул, которая, как известно, преобладает в случае натурального каучука и гуттаперчи. Исследование этих двух природных полимеров в твердом состоянии привело ранее к установлению того факта, что каучук представляет собой почти целиком г мс-1,4-полиизопрен, тогда как гуттаперча и другие смолообразные полимеры того же происхождения состоят все из трансЛ, 4-цепей. Это различие в молекулярной структуре вызывает разную способность молекул к упаковке в конденсированном состоянии и приводит к заметно различному характеру твердой фазы, в том числе к различиям в структуре решетки, плотности, температуре плавления, теплоте плавления и т. п. Вследствие этого, когда раствор полимера находится в контакте с твердой фазой, такие показатели, как степень и скорость растворимости, степень и скорость набухания, различны для цис- и транс-жзомеров. Однако при сравнении поведения изолированных макромолекул двух изомеров в очень разбавленных растворах не удается обнаружить каких-либо заметных различий в таких величинах, как значение второго вириальпого коэффициента для приведенного осмотического давления или для удельной вязкости как функции концентрации. [c.87]

Получение определенных и воопроизводимых данных о молекулярном весе ДНК представляет собой очень трудную задачу по ряду причин. Прежде всего ее молекулярный вес очень велик и молекулы имеют форму тонкой нити кроме того, ДНК гетерогенна и имеет склонность к образованию агрегатов. К тому же при обычных методах работы ДНК легко деградирует на фрагменты меньшего молекулярного веса. Для некоторых препаратов ДНК характерен вес 7 10 . Если молекулы имеют структуру двойной опирали, то такому молекулярному весу соответствует длина 3,4 мк. Молекула ДНК такой длины содержит около 10 пар оснований, а ее спираль имеет около 10 витков. Исследования последних лет показывают, что ДНК с подобными характеристиками является, вероятно, также продуктом деградации нативной ДНК. Молекулярный вес ДНК Е. соН превосходит 10 , а ее длина равна нескольким сотням микрон поскольку суммарное количество ДНК в клетке лишь немногим больше того, которое входит в такую молекулу, можно думать, что вся ДНК клетки представляет собой одну-единственную молекулу. При столь больших молекулярных весах ко1рреляция физических свойств с молекулярным весом становится ненадежной. Если бы всю ДНК, содержащуюся в одной клетке млекопитающих, вытянуть в одну ниточку, то она имела бы длину около метра. Такого количества ДНК достаточно для кодирования Ю —10 различных белков, из которых состоит человеческий организм. Если выстроить в одну линию одну за другой молекулы ДНК всех клеток организма, то эта [c.317]

С помощью метода турбидиметрического титрования можно изучать влияние различных факторов на процессы полимеризации, например различные стадии полимеризации или весь процесс в целом, полимеризацию в массе, в растворе или эмульсионную полимеризацию, влияние изменения температуры, природы катализатора или скорости присоединения мономера. Можно также изучать изменение формы кривой распределения по молекулярным весам в процессе полимеризации. При исследовании полиакрилонитрила Гизекус [55] установил заметные отличия кривых распределения в начале, середине и конце полимеризации. Точно так же можно характеризовать последовательные изменения строения полимерных молекул. Без особого труда можно определить изменения, возникающие в процессе экструзии, например деструкцию полиамидов под действием света [46], образование менее растворимых и, по-видимому, содержащих поперечные связи фракций при окислении расплава. Можно исследовать распад физиологически активных соединений в процессе катаболизма или образование их в соответствующих органах [9, 10, 56—58]. Особенно важное применение метода турбидиметрического титрования заключается в исследовании полученных препаративными методами фракций на их однородность по сравнению с исходным нефракциониро-ванным образцом, в определении эффективности экстрагирования и в других аналогичных случаях. На форму кривой мутности может также оказывать влияние разветвленность макромолекул [14]. [c.199]

Все хроматографические методы определения воды следует разделить на газо-адсорбционные, газо-жидкост-ные и реакционную хроматографию. Разделение и количественный анализ воды методом газо-жидкостной хроматографии затруднен, так как пик воды, как и пики других полярных соединений, имеет большей частью неправильную форму, и на хроматограмме часто образуются вытянутые хвосты. Это характерно для неполярных жидких фаз и фаз со средней полярностью, особенно при использовании твердого носителя со значительными адсорбционными свойствами. На неполярных жидких фазах, нанесенных на диатомитовые носители, пики воды выходят несимметричными вследствие сильного взаимодействия молекул воды с гидроксильными группами поверхности носителя. Правда, размывание хвостов у пика воды е мешает определению растворенных в ней веществ, элюирующихся прежде воды, и соединения с низким молекулярным весом можно иногда без труда определить в водном растворе [3]. [c.113]

Скорость инициирования при полимеризации изопрена [38, 60] и стирола [38] зависит от природы применяемого углеводородного растворителя и в ароматических углеводородах в 100 раз выше, чем в алифатических. Это возрастание скорости связывают с увеличением концентрации неассоциированных молекул инициатора за счет большей сольватирующей способности ароматических углеводородов [57]. На основе оценки значений константы скорости и самой скорости диссоциации димеров литийалкилов путем использования данных по энтальпии диссоциации (АЯ), полученных для полиизопрениллития [33, 34], Брауном сделан вывод о том, что скорость инициирования литийалкилами не определяется мономерной формой этих соединений [133, 134]. Однако следует отметить, что значения ДЯ, использованные автором для этих расчетов, оценены весьма приближенным методом [33, 34] (сопоставлялись молекулярные веса живущих и дезактивированных полимеров при различных температурах). При этом определение значений молекулярных весов и их температурной зависимости из данных о вязкости проводилось без учета различия в структуре живущих (звездообразные в случае преобладания тетрамерных и гексамерных ассоциатов) и дезактивированных (линейные) полимеров и ряда других факторов. В связи с этим соответствующие расчеты [133, 134] не могут служить основанием для суждения о механизме элементарных реакций в этих процессах. [c.364]

Можно было бы думать, что функция 3 имеет ограниченное значение. Это, однако, ие так, если принять во внимание, что она выражена через измерения гипотетической конструкции. В случае если эффективный объем не очень сильно отличается от обратной величины парциального удельного объема, имеется большая вероятность нолучить достаточно хорошую аппроксимацию реальной молекулы. Кроме того, если молекула асимметрична, функция р с большой степенью вероятности характеризует ее как обладаю-1цую высокой физической жесткостью. Далее, из данных но характеристической вязкости и молекулярному весу (если оп определен другими методами, т. е. не вискозиметрически) может быть вычислена длина большой оси молекулы [149]. Эта функция также применима в случае пренаратов с высокой вязкостью, к которым относятся многие гликонротеины. При определении значения функции Р часто можно исключить жесткую стержнеобразную форму. [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология