Биополимеры гидратация

Вода — основной молекулярный компонент биологических систем. Водное окружение определяет структуру и функционирование биополимеров. Уменьшение количества воды в биологических системах ниже какого-то предела приводит к остановке биологических процессов. Поэтому взаимодействие биологических соединений с водой — гидратация — уже давно является предметом широких исследований [138—140]. [c.45]

Растворимость биополимеров в воде в значительной мере определяется их способностью к гидратации. У глобулярных водорастворимых белков высокий уровень гидратации обеспечивается предпочтительным расположением на их поверхности гидрофильных групп. У нуклеиновых кислот важным фактором, способствующим гидратации, является наличие в нейтральной и щелочной среде отрицательно заряженных остатков фосфорной кислоты. Добавление органических растворителей понижает степень гидратации и приводит к осаждению гидрофильных биополимеров. Так, для осаждения белков используется добавление к их водным растворам ацетона. Нуклеиновые кислоты осаждаются добавлением этанола. [c.233]

Биополимеры. Существенная, при рассмотрении проблемы гидратации, особенность биополимеров состоит в наличии больщой и сложной по химическому составу молекулярной поверхности. Возникает вопрос не может ли такая поверхность в отличие от малых молекул оказывать на воду усиленное воздействие вследствие кооперативных эффектов Один из путей решения вопроса состоит в анализе аддитивности термодинамических гидратационных эффектов по атомному составу гидратируемой поверхности. Кооперативность проявилась бы в усилении гидратационного эффекта по сравнению с суммой вкладов поверхностных атомных групп, который подсчитывали на основании анализа низкомолекулярных соединений. [c.58]

Реакционной А. наз. методы функционального анализа, основанные па определении воды, выделившейся илп поглощенной в результате хим. р-ции с участием анализируемого в-ва в неводной среде. Эти методы примен. для определения неорг. н орг. в-в, в т. ч. оксидов н гидроксидов металлов, спиртов, сложных эфиров, к-т, аминов, элементо-орг. соед. для изучения состояния воды в твердых в-вах (гидратах глинозема, цеолитах, ионообменных смолах и др.), кинетики реакций орг. соед., гидратации биополимеров для установления основности гетерополикислот и др. [c.16]

Существуют ли принципиальные различия в гидратации биополимеров и гидратации отдельных низкомолекулярных соединений, из которых они состоят [c.46]

Растворы высокомолекулярных соединений (биополимеров) в отличие от дисперсных систем являются более устойчивыми. Устойчивость их определяется зарядом и гидратацией. В макромолекуле белка имеется большое количество полярных групп, поэтому они сильно гидратированы, т. е. белки, как и другие биополимеры, гидрофильны. С гидрофильностью белков связана их способность самопроизвольно растворяться и их устойчивость. Для образования заряда белков не требуется присутствия стабилизатора, так как белки являются полиэлектролитами. [c.113]

Такие гидраты могут быть особенно стабильны. В работе [57] обсуждается возможная связь между гидратацией биополимеров и расстоянием между их акцепторными (по отношению к водородным связям) группами. [c.71]

ГИДРАТАЦИЯ РАЗЛИЧНЫХ БИОПОЛИМЕРОВ СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ [c.189]

Добавление в белковый раствор соли вызывает частичное изменение третичной и четвертичной структуры молекул вследствие изменения электрокинетического потенциала и уменьшения степени гидратации белковых молекул, что приводит к их агрегации, степень которой различна для разных белков. На этом принципе, как указывалось выше, основывается фракционирование биополимеров. [c.139]

Как отмечает и сам автор, только после проведенной работы можно приступить к изучению межмолекулярных взаимодействий при гидратации важных биологических полимеров. В связи с этим необходимо сделать несколько замечаний о некоторых принципиальных отличиях обшей структуры исследованных модельных систем от структуры полимеров, и особенно биополимеров. Эти отличия существенно изменяют и осложняют процесс гидратации полимеров. [c.7]

В работах [582, 650] изучена гидратация полипептидов и их конформация в замороженных водных растворах методом ЯМР ( Н) до температур —60°С. На наш взгляд, экспериментальные данные, получаемые этим методом, не связаны непосредственно с количеством гидратной воды, если под этим понимать непосредственное водное окружение молекул биополимеров. Они скорее характеризуют фазовую неоднородность замороженных растворов биополимеров. [c.244]

Другое следствие действия гидратации полимера и биополимера — возникновение давления в ячейке и порах при замораживании воды и переходе воды в фазу льда. [c.564]

Конформационная подвижность возникает при определенных условиях, связанных со структурой объекта, которые реализуются при достаточно высокой степени гидратации (сольватации). Для биополимеров существенна также высокая степень кооперативности, которая вносит определенную специфику в динамические свойства белков. Например, а- и р-спиральные участки обладают повышенной жесткостью и их можно рассматривать как элементы некоторой конструкции, формирующей каркас макромолекулы. Естественно, динамические свойства каркаса значительно отличаются от свойств более мягких и менее упорядоченных участков макромолекулы. С другой стороны, относительно жесткие элементы каркаса формируют коллективные конформационные степени свободы. [c.334]

С. На степень связывания воды молекулами липида влияют природа биополимера и наличие примесей. Например,, при добавлении стеринов в систему из яичного фосфатидил-холина (1 1) число прочно связанных молекул воды увеличивается вдвое. Это происходит потому, что холестерин связывает дополнительное количество молекул воды ОН-группами, а также модифицирует полярные головки фосфолипида таким образом, что их средняя площадь увеличивается, повышая тем самым возможность гидратации. [c.22]

Растворы электролитов. В них действуют оба фактора нарушения водной структуры (геометрический и электростатический) возникает взаимодействие растворенных ионов с окружающими молекулами воды, получившее название гидратации (как известно, вода в клетках гидратирует не только ионы, но и определенные группы в составе макромолекул (биополимеров). [c.17]

Снижение энтропии внутриклеточной воды может быть обусловлено несколькими причинами. На энтропию, как известно оказывает влияние эффект гидратации. Между тем в процессе эволюции в клетках происходило увеличение содержания веществ, способных гидратироваться — биополимеров и ионов. Показано, что более архаичные виды содерл<ат меньше общего и белкового азота, чем виды, в филогенетическом отношении [c.223]

Щеголева T. Ю. Исследование гидратации биополимеров методом СВЧ-диэлькометрии Автореф. дис.. .. каид, физ.-мат. паук. М., 1981. 21. [c.229]

СТЕПЕНИ ГИДРАТАЦИИ БИОПОЛИМЕРОВ, РАССЧИТАННЫЕ С УЧЕТОМ ПАРАМЕТРОВ ФОРМЫ МОЛЕКУЛ, ОПРЕДЕЛЕННЫХ ПОСРЕДСТВОМ ДИФРАКЦИИ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ ИЛИ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОННОЙ микроскопии [c.279]

Метризамид химически инертен и устойчив в диапазоне pH 2,5—12. С биополимерами он не взаимодействует, даже практически не влияет на степень их гидратации в растворе (не отнимает воду). Метризамид не осаждается кислотой и 70%-ным этанолом — белки и нуклеиновые кислоты легко осадить из его -раствора. [c.207]

По окончании у семян периода покоя поглощение ими воды служит пусковым фактором прорастания. Это поглощение осуществляется благодаря повышению в ряде случаев проницаемости семенных покровов для воды и за счет гидратации биополимеров в клетках. В результате развивается онкотическое давление (давление набухания) и семенные покровы разрываются. Набухание практически не зависит от температуры, содержания Ог, освещения. [c.339]

Реакционной А. наз. методы, основанные на определении стехиометрич. кол-ва воды, вьщелившейся или поглощенной в результате р-ции с участием анализируемого в-ва в неводной среде или твердой фазе. Эти методы применяют для функционального анализа орг. и неорг. соед., в т.ч. спиртов, эфиров, к-т, аминов, оксидов и гидроксидов, элементоорг. соед. для изучения роли и состояния воды в катализаторах и сорбентах, кинетики нуклеоф. присоединения, гидролиза, конденсации и др. р-ций орг. соед., гидратации биополимеров и их комплексов и т.д. [c.67]

Безусловно, все сказанное об отличиях гидратации модельных ионообменных систем и реальных полиэлектролитов, и особенно биополимеров, имеет отношние к непрямому, косвенному, действию гидратации, накладывающемуся на непосредственную гидратацию анионных, кислотных или щелочных групп, достаточно хорошо и полно исследованную в монографии Г. Цунделя. При гидратации полиэлектролита результирующий эффект будет определяться совокупностью указанных свойств системы в целом. Для иллюстрации сказанного достаточно, наверное, привести два простых примера. При гидратации солей дезоксирибонуклеиновой кислоты частота полосы симметричных [c.8]

Как следует из рис. 3.29, экспериментальные точки /д(Л) лежат значительно ниже расчетной кривой, найденной по уравнению (3.12) в предположении, что для полимера /д(Л) не зависит от гидратации, а для воды в полимере /д(Н20) = 0. Подобный результат наблюдался ранее при исследовании гидратационной зависимости динамики биополимеров методом РРМИ [16]. Это означает, что при гидратации величина /д для полимерной сетки уменьшается. Из найденных значений /д(Л) можно найти средний квадрат смещений атомов в виде /д = а ехр где о = Н/ К + С), В и С — интенсивности [c.144]

Следующий пример исследования молекулярной активности целесообразно привести для наиболее крупного биополимера ДНК. Как уже отмечалось, ДНК представляет собой биополимер с очень большой молекулярной массой (10 -г 10 ), имеющий структурную организацию в виде двойной спирали, отдельные части которой соединены азотистыми основаниями. Внутримолекулярная подвижность ДНК наряду с динамикой белков представляет собой один из важнейших факторов, обеспечивающих ее функциональную активность. Ниже приводятся данные РРМИ по исследованию ДНК из селезенки крупного рогатого скота при различных значения степени гидратации и температуры. [c.474]

На практике невозможно использовать выщеописанную подробную картину взаимодействия вода—биополимер для расчета гидродинамических свойств белков или нуклеиновых кислот. К тому же нет уверенности, что вклад в гидродинамические свойства обусловлен только прочно связанными молекулами воды. Для объяснения ряда гидродинамических свойств обычно принимают упрощенную модель гидратации. Согласно этой модели, считается связанной вся взаимодействующая с макромолекулой вода независимо от характера и силы связи. Предполагается, что вода заполняет внутреннее пространство, а также покрывает поверхность биополимера, сглаживая неровности. Допускается также, что неполнота.информации как о свойствах, так и о количестве связанной воды не имеет существенного значения. [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология