Удерживаемый от размеров макромолекул

Тритиевый обмен служит методом исследования структуры бе ка или ДНК (гл. 18). При этом требуется быстрое отделение макромолекул от НгО. Такого разделения можно достигнуть с использованием заряженного геля в течение 10 с, поскольку НгО сильно удерживается всеми гелями. Если поры имеют минимальный размер, макромолекулы выходят прямо с холостым объемом или вскоре после него. Пример этой операции показан на рис. 8-21. [c.205]

Схема выглядела бы нелепо, так как буфер из трубки и верхнего резервуара должен был вылиться в нижний. Эту трудность можно обойти, если придать каналу с жидкостью U-образную форму. Такие приборы использовались на первых этапах развития метода (электрофорез в свободной жидкости). Хуже другое в жидкости нельзя избежать конвекции, которая деформирует и смешивает разделяющиеся зоны. Поэтому в современных приборах рабочий канал заполняют гелем, что на схеме изображено штриховкой. Достаточно чистая и хорошо смачиваемая (гидрофильная) пространственная сетка геля удерживает жидкость от вытекания и препятствует конвекции. Вместе с тем используемые гели содержат очень много жидкости (80—99,5%), в которой (т. е. в рабочем буфере) и мигрируют макромолекулы. Наличие сетки геля вносит важную дополнительную деталь в картину электрофоретической миграции. Теперь фракционируемые макромолекулы любых размеров неизбежно сталкиваются с нитями полимера, образующего сетку геля, что увеличивает эффективное трение о среду, а следовательно, снижает скорость движения молекул. Очевидно, что препятствия для миграции становятся особенно серьезными, если средний диаметр пространственных ячеек геля оказывается соизмерим с размерами макромолекул. В этом случае решающее влияние на электрофоретическую подвижность различных макромолекул и степень разделения оказывает соотношение их линейных размеров. Возможна даже такая ситуация, когда особенно крупные молекулы белков или нуклеиновых кислот вообще не смогут протиснуться через поры геля и их миграция прекратится. [c.4]

Аномалия вязкости растворов полимеров обусловливается особенностями макромолекул, а также образованием структур в растворе при увеличении концентрации полимера. Находящиеся в растворе свернутые в клубки макромолекулы всегда удерживают внутри себя некоторое количество растворителя. Наличие связанного растворителя приводит к увеличению размеров полимерных клубков-частиц и существенно влияет на вязкость системы. [c.194]

Скорость движения заряженных частиц зависит от их заряда, размера и формы, а также от способности стабилизующей среды избирательно удерживать те или иные ионы. Теоретически зонный электрофорез можно использовать для анализа любой смеси ионов или полярных молекул. Метод был использован для разделения простых и комплексных неорганических ионов органических молекул (таких, как аминокислоты и нуклеотиды), макромолекул (например, белков в сыворотке). [c.465]

Хроматография на проницаемом геле позволяет разделить молекулы в соответствий с их размерами. Такой метод разделения осуществляется на хроматографической колонке, в которой в качестве неподвижной фазы использован набухший в растворителе полимерный гель с различными размерами пор степень проницаемости набухшего полимерного геля изменяется на много порядков. В процессе прохождения жидкой фазы, содержащей полимер, сквозь гель макромолекулы диффундируют внутрь тех частиц, которые не создают механических препятствий диффузии молекул. Меньшие молекулы проникают в гель более глубоКо и удерживаются в порах в течение более длительного времени по сравнению с более крупными молекулами, которые проходят через колонку быстрее.- Такой хроматограф калибруется по узкой фракции с известным молекулярным весом (молекулярный вес такой фракции определяется каким-либо абсолютным методом). [c.26]

Известны некоторые твердые вещества, например стекла, клеи и смолы, в которых структурные частицы полностью или частично неупорядоченны. Эти так называемые аморфные вещества состоят из молекул или ионов огромных размеров по сравнению с обычными молекулами макромолекулы или макроионы). Аморфные вещества представляют собой очень вязкие жидкости, частицы которых не обладают свойственной жидкостям подвижностью, так как удерживаются ( замораживаются ) в своих случайных положениях большими силами связи переохлажденные жидкости). Аморфные вещества не имеют определенных температур плавления. Их переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно, в широком интервале температур. [c.108]

Это те полимерные материалы, из которых производят искусственные волокна. Типичным волокнообразующим полимером является ПА-6,6. Попытаемся растянуть мононить из этого полимера. Можно заметить, что в отличие от каучуковой полоски процессы растяжения и деформации нити затруднены из-за ее значительного сопротивления. Как же ведет себя мононить после снятия нагрузки В отличие от каучуковой полоски она не восстанавливает свои первоначальные размеры, а сохраняет свой деформированный вид. Если мы попробуем разорвать мононить, то убедимся, что сделать это практически невозможно. Это происходит потому, что в результате растяжения ее прочность и жесткость увеличиваются, что и является свойством, характерным для волокнообразующих полимеров. При растяжении эти материалы проявляют высокую жесткость и прочность и способны лишь к необратимым деформациям. Для того чтобы материал обладал такими свойствами, необходимо, чтобы его макромолекулы имели высокую степень полимеризации и не обладали ни локализованной сегментальной, ни общей молекулярной подвижностью цепей. Макроцепи в таком полимере должны быть плотно упакованы и удерживаться вместе посредством межцепных когезионных сил, ко- [c.333]

Реакции между белком и активированным полимером-носителем или сшивающим реагентом в растворе за редким исключением протекают как взаимодействие полифункциональных полимеров. Поскольку ММР конъюгата определяет сроки его циркуляции, степень поглощения клетками печени и некоторые другие свойства, то желательно иметь возможность регулировать этот параметр. Наличие большого числа сшивок может создать препятствия для биодеструкции полимера-носителя декстран быстро гидролизуется глюкозидами, а Сефадекс медленно, сшитые белки медленнее перевариваются в лизосомах. Важнейшую роль играет степень сохранения функциональных свойств белка. При техническом применении иммобилизованных ферментов необходима только экономически оправданная степень сохранения их активности, причем изменения pH оптимума и других характеристик могут быть компенсированы изменением условий ферментативной реакции. Биомедицинское применение полимер-белковых конъюгатов оставляет мало возможностей для подобной компенсации, хотя в последнее время предпринимаются усилия в этом направлении (создание микроокружения белка за счет заряженных функциональных групп полимера-носителя [16]). Заряд конъюгата в целом и полимера-носителя, находящегося на периферии молекулы, оказывают особенно существенное влияние на прохождение конъюгата или его частей через почки известно, что полианионы удерживаются почками сильнее, чем нейтральные макромолекулы тех же размеров [17]. Поликатионы изменяют скорость эндоцитоза [18]. [c.166]

Даже небольшая информация о физических свойствах привитых полимеров уже полезна. Поведение разбавленных растворов привитых полимеров указывает на значительную роль взаимодействия между химически различными последовательностями [173]. Эти взаимодействия проявляются в том, что химически различные участки цепи несовместимы друг с другом. С этой точки зрения привитые полимеры аналогичны блок-сополимерам. Интересно отметить, что эффективность этих взаимодействий в разбавленном растворе и, следовательно, конформации и размер макромолекул зависят от природы растворителя. Селективная сольватация одних участков цепи растворителем способствует разделению молекул привитого полимера. Например, если не-сольватированная основная цепь сохраняется в растворе за счет сольватированных ветвей, наблюдается образование мономолекулярной мицеллы [173[. Такие структуры существуют в растворе полидифен и лпропен а, содержащего полистирольные ветви, в смеси диоксана и циклогексана. При большом содержании циклогексана каждая молекула похожа на маленькую частицу геля, окруженного сольватиро-ванными ветвями, которые удерживают ее от выпадения. Образование таких структур сопровождается сильным сжатием полимерных молекул. [c.100]

В. пористых материалов зависит как от их природы, так и от величины пор и их распределения в объеме материала. В неорг. пористых материалах, химически инертных к воде, последняя прочно удерживается капиллярными силами в Порах размером от 0,1 до 200 мкм, поэтому наличие таких пор в наиб, степени влияет на В. При насыщении водой у таких материалов практически не меняются линейные размеры, но прочность снижается. В. полимерных материалов связана с наличием гидрофильных функц. групп в макромолекуле (напр., группа ОН в поливиниловом спирте, ONH-B белках и полиамидах), а также гидрофильных низкомол. компонентов-наполнителей (древесная мука, асбест и т.п.). Так, при контакте с водой поли-е-капроамид поглощает до 10-12% воды, полигексаметиленсебацииа-мид-до 3,0-3,5%, полидодеканамид-до 1.5-1,75%, поли-д<-фениленизофталамид-до 10%, причем скорость поглощения воды у первых трех выше. Поглощение воды алиф. полиамидами сопровождается увеличением линейных размеров и относит, удлинения, уменьшением прочности. Снижение прочностных св-в у неорг. материалов обусловлено хим. взаимод. с водой отдельных компонентов, входящих в их состав (напр., СаО н MgO в керамике), или действием воды как адсорбционно-активНой среды (увеличивает возможные трещины в материале). У термопластичных полимеров снижение прочности обусловлено изменением межмол. взаимод. или надмолекулярной структуры, а также гидролизом связей в макромолекулах. В. материалов на основе термореактивных смол зависит гл. обр. от типа наполнителя и его кол-ва, характера отвердителя и степени отверждения, В. резин-в осн. от способа и степени вулканизации, кол-ва и природы наполнителя. [c.406]

Известно [135], что на границе раздела между расплавом и стенкой возникают и тангенциальные напряжения т д, обусловленные адгезией расплава к металлу, и напряжения, обусловленные когезионными силами Тког- В зависимости от знака разности Тког ад расплав удерживается у стенки или скользит по ней. Величину т ог определяют, исходя из реологических условий течения у стенки, а зависит от глубины неровностей поверхности и размеров агрегатов течения (агломераты макромолекул, твердые гранулы,, твердые порошкообразные частицы). Если агрегаты течения заполняют неровности поверхности, то при достаточных силах поверхностного взаимодействия расплав прилипает к ней, что способствует созданию повышенных напряжений. [c.190]

Макромолекулы больших размеров будут находиться в растворе на некотором расстоянии друг от друга, удерживая вокруг себя высокодисперсные коллоидные частицы. Образование таких структур является, по-видимому, одной из причин плохой флокуляции высокодисперсных частиц неионными и слабранионными полимерами с большой молекулярной массой. [c.89]

Таким образом, точность метода реплик при правильной работе можно считать вполне удовлетворительной, во всяком случае пока речь идет об определении структурных элементов с размерами 100 А и более. Для этих условий, как отмечается в литературе, практически безразлично, применяют ли предварительно оттененную реплику, или же оттеняют уже снятую с объекта реплику. Несомненно, ренлики с успехом могут применяться и применяются для изучения более мелких деталей, но здесь положение становится менее определенным. С одной стороны, егце недавно считали, что углеродные реплики могут воспроизвести детали размером в 20 и даже 10 А [79]. На высокую точность углеродных реплик указывают также Лабав и Уайкофф [136]. Авторы при помощи предварительно оттененных углеродных реплик изучали расположение макромолекул в кристаллах различных вирусов и для наиболее низкомолекулярных соединений обнаружили частицы со средним размером 30—40 А. Они пришли к заключению, что лимитирующим фактором здесь является не точность самого метода реплик, а чистота препаратов (белковые и другие загрязнения биологических препаратов нередко настолько прочно удерживаются на поверхности, что они как бы входят в состав самого объекта), а также возможные деформации реплик под действием электронной бомбардировки нри больших увеличениях. С другой стороны, как отмечалось ранее, исследования последнего времени позволили установить существенные искажения в передаче изображения мелких деталей углеродными репликами из-за деформации последних. Однако имеющегося пока материала недостаточно для того, чтобы делать более определенные заключения. Несомненно, этот вопрос нуждается в весьма тщательном дальнейшем изучении. Можно лишь сказать, что наиболее благоприятные условия для передачи изображения будут в случае частиц простейших геометрических форм — сферической и кубической [79]. [c.112]

Теория и методология гель-хроматографии подробно обсуждается в ряде обзоров и книг Г1—9]. Этот метод позволяет разделять белки в соответствии с размерами их молекул. Первыми с колонки элюнруются самые большие молекулы, в то время как молекулы меньшего размера, способные диффундировать в поры матрицы, заполненные жидкой фазой, удерживаются на колонке. Размер пор матрицы геля определяет диапазон молекулярных масс макромолекул, способных проникать в частицы геля и выходить из них. Для фракционирования белков пригодны различные полиакриламидные, агарозные и декстрановые гели. [c.106]

Строго определенное расположение атомов в канале создает благоприятные условия для одинакового пространственного расположения молекул мономера, образующих кристалл соединения включения. При низкой температуре ван-дер-вааль-совы силы, возникающие между стенками канала и включенными в него молекулами, столь велики, что удерживают в нем даже молекулы малых размеров и предотвращают вращение их атомов. Это дает возможность получать стереорегулярные полимеры при температуре от —78 до —50°С. Реакция протекает с высокой скоростью, достигая а ряде случаев стспспи превращения 55—60%- Скорость не зависит от температуры. Количество мономерных молекул в каждом кристалле достигает 150—200 единиц. Молекулярный вес полимера колеблется в пределах 17 000—20000. Это свидетельствует о том, что прекращение роста макромолекулы связано преимущественно с исчерпыванием молекул мономера в канале кристалла. [c.160]

Методы негативного контрастирования и оттенения обеспечивают высококонтрастное изображение поверхности небольших скоплений макромолекул, но разрешение этих методов ограничено размерами металлических частиц, образующих тень, либо молекул красителей, состоящих из солей тяжелых металлов, которые лишь грубо очерчивают поверхность молекулы или макромолекулярного ансамбля. Однако в настоящее время можно наблюдать с высоким разрешением даже внутренние детали трехмерных структур, таких, как вирусы. Для этого используют метод криоэлектронной микроскопии, где очень гонкий (примерно, 100 нм) быстро замороженный слой влажного образца помещают на микроскопическую решетку. С помощью специального приспособления гидратированный образец удерживают при— 160°С в вакууме микроскопа. Таким способом можно наблюдать материал практически непосредственно без фиксации, окраски и сушки. Гомогенность витрифицированного водного слоя и использование нелофокусированного фазового контраста позволяют получать удивительно четкие изображения таких неокрашенных образцов (рис. 4-26). [c.189]

Макромолекулы слабо влияют на осмотическое давление внутри клетки, поскольку каждая из них, хотя и имеет большие размеры, есть всего лишь одна молекула, и число таких молекул просто мало по сравнению с числом малых молекул. Однако большинство биологических молекул сильно заряжены, и потому они удерживают около себя множество неорганических ионов противоположного заряда. Это большое число противоиоиов и вносит основной вклад во внутриклеточную осмотичность. [c.388]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология