Молекулярный вес зависимость от коэффициента седиментации

Таким образом, коэффициент седиментации может быть найден по угловому коэффициенту на графике в координатах 1п(л /дСо) — ( На коэффициент седиментации существенное влияние оказывает концентрация раствора полимера. Поэтому принято при расчетах молекулярных масс использовать коэффициент седиментации, отнесенный к предельно разбавленным растворам 8 . Обычно зависимость коэффициента седиментации от концентрации выражается уравнением [c.154]

Считая, что различные виды РНК, упоминавшиеся в этой главе, в свободном состоянии имеют сходную структуру, найдите зависимость коэффициента седиментации от молекулярного веса РНК. [c.379]

Зависимость коэффициента седиментации от размеров молекулы и молекулярной массы получим, подставив выражение для/из уравнения (19.21) в формулу для коэффициента седиментации при бесконечном разбавлении (см. гл. 11) [c.166]

Молекулярная масса белка пропорциональна его коэффициенту седиментации, коэффициенту диффузии и плотности. Измерив в независимых опытах коэффициент диффузии и плотность, можно вычислить молекулярную массу Поскольку наибольшие трудности вызывает измерение коэффициента диффузии, нередко ограничиваются указанием только коэффициента седиментации белка, а также и других высокомолекулярных веш еств и частиц (208-белок, 608-частица, 188-РНК и т. д.). Эти величины позволяют оценить относительные размеры молекул и частиц, однако надо учитывать, что зависимость коэффициента седиментации от молекулярной массы нелинейная. [c.44]

Между коэффициентом седиментации 5 и молекулярным весом М существует зависимость типа уравнения Куна — Марка — Хувинка [c.347]

Результаты анализа зависимостей lg Llf ) от lg Ь не такие однозначные (см. рис. 2.3). Вид зависимости определяется величиной d. В области малых Ь величина Ь//о примерно пропорциональна 0,5 lg Ь, т. е. /о = (см. ). Однако с ростом Ь Ь А) более четко проявляется влияние величины поперечника й. Для тонкой цепи d = 0,1 А) зависимость lg Ыf от lg Ь ослабляется и /о = 1/° . При дальнейшем росте Ь Ь АА) и переходе в гауссову область / = Для толстой цепи d = А) зависимость lg Ыf ) от lg Ь усиливается и при АА коэффициент поступательного трения /о снова пропорционален Поэтому исследование зависимости /о от Ь (коэффициентов седиментации и диффузии от молекулярной массы) в узкой области изменения Ь (или М) не всегда позволяет надежно определить параметры цепи. [c.43]

Для построения кривой молекулярно-массового распределения (ММР) на основе результатов фракционирования определяют молекулярную массу фракции или какое-либо ее свойство, зависящее от молекулярной массы (характеристическую вязкость [т]], коэффициенты седиментации д и диффузии Ь , вязкость расплавов или концентрированных растворов и т. д.). Кривую распределения можно получить как непосредственно по относительным показателям свойств, так и по средним значениям молекулярных масс. Так, например, для большинства полимеров, кроме упоминавшейся зависимости [т]] = КцМ , существует зависимость между 5 о, >0 и М, которую можно выразить аналогичными уравнениями [c.219]

Крис и Найт [19] приложили этот подход к изучению веществ, определяющих группу крови. Эта работа содержит множество экспериментальных данных и обсуждение, в которых заключено гораздо больше информации, чем можно привести в этом вводном курсе. Значения коэффициентов седиментации упомянутых веществ сильно зависят от концентрации и удовлетворяют приведенному выше линейному закону для обратной величины 1/5. Предельные значения несколько зависят от температуры. В случае характеристической вязкости температурная зависимость выражена сильнее, что говорит о весьма асимметричной или вытянутой молекулярной конформации этих гликопротеидов. Судя по величине отношения Й8/[т1], их конформация близка к сферической. Вместе с тем по уравнению вязкости Эйнштейна фактор формы оказался равным 60. Эти результаты согласуются с тем, что исследуемые молекулы представляют собой гибкие нити, свернутые в статистические клубки. Добавление додецилсульфата натрия не вызывает заметных изменений во вторичной структуре и в серологических свойствах этих молекул. Все эти данные говорят о том, что вещества, определяющие группу крови, не обладают вторичной структурой. [c.144]

ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА СЕДИМЕНТАЦИИ ОТ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ ДЛЯ МАКРОМОЛЕКУЛ РАЗНОЙ ФОРМЫ [c.166]

РИС. 19.7. Иллюстрация единой функциональной зависимости между коэффициентом седиментации и молекулярной массой. График строится в координатах IgM, [c.172]

Принципиально возможно определение коэффициентов седиментации и, следовательно, приблизительных молекулярных масс даже не вполне индивидуальных белков, если имеется подходящий метод для измерения относительных концентраций белков, например путем измерения их ферментативной активности. Изучаемый образец осторожно наносится на раствор сахарозы с линейным градиентом концентрации и подвергается высокоскоростному центрифугированию в роторе с откидывающимися пробирками (в ба-кет-роторе). Обычно в качестве стандарта в раствор добавляется белок с известным коэффициентом седиментации s. Вещества с различными седиментационными свойствами отделяются в градиенте плотности друг от друга, образуя полосы. По окончании центрифугирования в нижней части центрифужной пробирки проделывают небольшое отверстие, фракции сливают и анализируют. Если фракции отбирают через различные промежутки времени центрифугирования, то временная зависимость расстояния от мениска до зоны белка, обладающего активностью, должна быть линейной. Для данного времени центрифугирования соблюдается следующая [c.130]

Коэффициент Ь определяется коэффициентом поступательного трения / [см. уравнение (1.6)] и широко используется при расчете молекулярных масс полимеров в сочетании с константой седиментации (см. гл. I). Зависимость О от М аналогично (1.5) описывается эмпирическим уравнением [c.37]

Точно так же разнообразные методы могут быть использованы для изучения ассоциации макромолекул друг с другом. Такая ассоциация будет приводить к увеличению молекулярного веса, и любой метод определения молекулярного веса (осмометрия, светорассеяние, равновесное ультрацентрифугирование) можно применить для изучения агрегации макромолекул. Часто полезным оказывается использование явлений, связанных с внутренним трением, хотя интерпретация экспериментальных данных может быть несколько неопределенной. Рассмотрим, например, влияние димеризации на характеристическую вязкость [т]] удлиненной жесткой частицы. Мы видели (гл. VI, раздел В-1), что [г)] является функцией осевого отношения гидродинамически эквивалентного эллипсоида вращения. Процесс димеризации может привести к увеличению или уменьшению характеристической вязкости в зависимости от того, происходит ли ассоциация по типу конец к концу или путем параллельного расположения, что обусловливает увеличение или уменьшение асимметрии частицы (рис. 117). Действительно, легко представить ассоциацию, при которой пара взаимодействующих частиц имеет асимметрию, подобную асимметрии отдельной частицы, и, таким образом, [г)] не изменяется в процессе ассоциации. Рассматривая влияние агрегации на скорость седиментации в ультрацентрифуге, можно сделать но крайней мере качественный вывод об ускорении седиментации. Это следует из того, что скорость седиментации пропорциональна отношению молекулярного веса к коэффициенту поступательного трения, и любое гидродинамическое взаимодействие вообще будет уменьшать коэффициент трения ком- [c.311]

Коэффициент трения сильно зависит от формы молекулы. Ес.1и коэффициент диффузии и константа седиментации определяются при одинаковых условиях, эта зависимость не оказывает влияния на молекулярный вес, так как расчеты Зингера [17] доказали, что ориентация в центробежном поле незначительна. Изменение коэффициента трения в зависимости от формы можно, однако, использовать для определения фактора формы, если предположить, что частицы имеют форму удлиненных эллипсоидов, и пренебречь возможностью сольватации. [c.476]

Имеющиеся в настоящее время методы дают возможность довольно точно определять распределение молекулярных весов для полидисперсных и концентрационно-зависимых систем. Путем определения константы седиментации н коэффициента диффузии могут быть вычислены факторы формы, которые, будучи несколько условными, все же дают довольно ясное представление о форме молекул. Разрешающая способность метода скорости седиментации впо.ше удовлетворительна. [c.484]

Наблюдаемый средневесовох молекулярный вес (М , арр) полученный экстраполяцией к нулевому времени, необходимо исправить на неидеальность раствора, чтобы отнести к начальной концентрации макромолекул в кювете. Для этого, так же как и в опытах по седиментационному равновесию, проводят ряд определений Мц,,., рр при нескольких подходящих начальных концентрациях, полученные результаты наносят на график в зависимости от концентрации и экстраполируют к нулевой концентрации. Для некоторых гликонротеинов с высокой вязкостью коэффициент диффузии может быть настолько низким, что время, в течение которого у мениска существует градиент концентрации, оказывается весьма коротким, а сильная зависимость коэффициента седиментации от концентрации вызывает тенденцию к обострению пика. Это обстоятельство, а также возможность сильного [c.67]

Даже в двухкомпонентной системе скорость седиментации зависит от концентрации растворенного вещества. Зависимость коэффициента седиментации от концентрации в случае, когда в системе присутствует один молекулярный компонент, можно описать формулами вида [c.242]

Однако хлоропласты и митохондрии эукариотических клеток содержат рибосомы, отличные от 80S типа. Рибосомы хлоропластов высших растений принадлежат к истинному 70S типу и практически не отличимы от рибосом эубактерий и синезеленых водорослей по вышеприведенным показателям и по более детальным молекулярным характеристикам. Митохондриальные рибосомы более разнообразны в зависимости от принадлежности организма к тому или иному царству эукариот. Наиболее изучены рибосомы митохондрий грибов и млекопитающих. Митохондриальные рибосомы грибов (Sa haromy es, Neurospora) похожи на прокариотические 70S рибосомы, но, может быть, лишь слегка крупнее (около 75S) и содержат относительно больше белка абсолютное содержание рибосомной РНК в них, повидимому, почти такое же, как в типичных 70S рибосомах. Митохондриальные рибосомы млекопитающих, однако, существенно мельче типичных 70S рибосом, имея также и существенно меньшее абсолютное количество рибосомной РНК на частицу их иногда называют мини-рибосомами . Действительно, коэффициент седиментации рибосом из митохондрий млекопитающих составляет всего около 55S, а тотальная масса рибосомной РНК на частицу более чем на 1/3 меньше, чем в типичных 70S рибосомах. В то же время, митохондриальные рибосомы млекопитающих содержат довольно много белка, так что общие размеры их как будто бы не сильно отличаются от таковых прокариотических рибосом. В целом, несмотря на ряд необычных черт, по ряду своих признаков, и в том числе по функциональному поведению, митохондриальные рибосомы млекопитающих все же близки к прокариотическим 70S рибосомам. [c.54]

Основную часть бокового радикала составляет остаток алкокси-бензойной кислоты — соединения, образующего термотропные жидкие кристаллы. Исследования [93] зависимости коэффициентов поступательной диффузии и седиментации, а также характеристических вязкостей от молекулярного веса позволили количественно определить число мономерных звеньев в сегменте макромолекул 5 = 24. Как следствие сравнительно невысокой равновесной жесткости основной цепи молекул для них были обнаружены свойства, типичные для гибкоцепных полимеров. В частности, размеры макромолекул оказались весьма чувствительными к термодинамическому качеству растворителя и могут сильно изменяться (в 5 раз) с изменением последнего [92, 93]. Весьма показательно, что наряду с относительно невысокой равновесной жесткостью основной цепи для растворов ПФЭАК характерно большое отрицательное по знаку ДЛП. Отрицательная сегментная анизотропия молекулы, найденная с использованием экспериментальных значений [л]/[г1], [c.102]

Аналитическое центрифугирование основано на зависимости скорости седиментации макромолекул от их молекулярной массы в центробежном поле ультрацентрифуги. Под действием центробежной силы в начальный момент макромолекулы седиментируют в ячейке ультрацентрифуги с разными скоростями — более тяжелые быстрее. Появ.чяется полоса раздела между раствором и чистым растворителем, в которой оптическими методами можно зарегистрировать отставание малых молекул от больших ультрацентрифуга работает как масс-спектрометр, превращая спектр масс в спектр смещений. По этому спектру получают распределение по седиментационным коэффициентам, которое пересчитывают в распределение по молекулярным массам [114]. [c.26]

В большинстве случаев интерпретация данных, полученных методом скоростной седиментации, в настоящее время подразумевает расчет коэффициента седиментации при бесконечном разбавлении. Последний можно определить путем экстраполяции зависимости величины Из (или ) от с к с = 0. Подобная экстраполяция показана на -рис. 8-4 для двух фракций полистирола, исследованных методом ультрацентрифугирования в плохом растворителе (0-растворитель). Такая экстраполяция показывает, что при низких концентрациях растворенного вещества постоянную к можно с достаточной степенью точности представить в виде произведения куЗд для довольно широкого диапазона изменения молекулярных весов. Такое представление неудивительно, поскольку для многих полимеров показано [И, 12], что величина к пропорциональна характеристической вязкости полимера и в идеальных условиях характери- [c.224]

Полученные таким способом кажущиеся распределения оказываются истинными распределениями по коэффициентам седиментации лишь в том случае, если степень уширения границы седиментации не зависит от давления, диф-4>узии или концентрации растворенного вещества. Подобные зависимости все же имеют место при ультрацентрифугировании большинства полимеров в органических растворителях, поэтому для получения точного распределения ло молекулярным весам необходимо учитывать эти влияния. При используемых обычно в методе скоростной седиментации силовых полях ультрацентрифуги возникает большое гидростатическое давление, изменяющееся от 1 атм на уровне мениска до нескольких сотен атмосфер в придонном слое кюветы. От величины давления зависят плотность и вязкость раствора, а также удельный парциальный объем молекул растворенного вещества, поэтому характер седиментации, осуществляющейся в таком градиенте давления, меняется в зависимости от расстояния до мениска. Рассмотренное влияние давления наиболее выражено при использовании относительно сжимаемых органических полимеров и растворителей, обычно применяемых в химии полимеров. Проблема влияния давления на седиментацию, впервые рассмотренная Мосиманом и Сигнером [39], недавно вновь привлекла внимание исследователей. С помощью математической интерпретации качественного рассмотрения проблемы Отом и Деро [40] Фужита [41] использовал уравнение Ламма и показал, что линейная зависимость седиментации от давления приводит к выран ению [c.231]

Фройнд и Даун [25] также провели сравнение методов ультрацентрифугирования и диффузии. Для раствора поливинилового спирта в воде они обнаружили весьма удовлетворительное соответствие кривых распределения в области средних и высоких молекулярных весов, но наблюдали существенное расхождение между кривыми распределения в области низких молекулярных весов. Кантов [16] получил удовлетворительное соответствие между тремя методами оценки распределения по молекулярным весам для сополимера стирола с бутадиеном. Он исследовал методы изотермической диффузии и ультрацентрифугирования в условиях идеальных растворителей и метод последовательного осаждения (рис. 9-7). Даун с сотр. [26] также исследовал полибутилметакрилат и полистирол с помощью сконструированного им диф-фузометра [5—7] и методами ультрацентрифугирования в идеальных условиях. Б то время как коэффициенты седиментации в значительной степени зависели от концентрации, концентрационной зависимости коэффициентов диффузии не наблюдалось. Напротив, при исследовании полистирола [27] и сополимера стирола с бутадиеном [28] Кантов обнаружил слабую концентрационную зависимость коэффициентов диффузии даже в идеальных условиях. [c.261]

Гиббонс [84] предположил, что групповые вещества, выделенные из кисты яичника, могут рассматриваться как гомологичные полимеры, так как они значительно отличаются друг от друга по молекулярному весу, но имеют сходный химический состав. Подставив полученные ранее величины коэффициента седиментации и молекулярных весов этих веществ в соог ветствующие уравнения, Гиббонс показал, что форма молекул групповых веществ должна представлять неупорядоченный клубок. Позднее Крит и Найт [85] подробно изучили отношение концентрационно зависимого коэффициента Ks к характеристической вязкости [т1[ для высокоочищенных, легко растворимых групповых веществ. Величина К5 [ц оказалась постоянной и равной 1,5. Сравнив эту величину с величино11 С5/[т]] = 1,6 0,26, полученной для большого ряда синтетических полимеров, с молекулами в виде неупорядоченного клубка [86] и приняв во внимание, что для многих известных белков с компактной упаковкой и приближенно сферической формой величина А"8/[г ] близка 1,6, авторы пришли к выводу о приближенно сферической форме молекул групповых веществ крови. В дальнейшем из рассмотрения величин характеристической вязкости для сильно развернутых молекул Крит и Найт [851 заключили, что молекулы групповых [c.175]

При нейтральных и щелочных значениях pH в полинуклеотидах отношение заряда молекулы к ее массе является постоянной величиной [1085, 1087]. Поэтому полинуклеотиды нельзя фракционировать на основе различий в их зарядах [940]. Введение в практику электрофореза поддерживающих сред, обладающих свойствами молекулярного сита, позволяет проводить фракционирование полинуклеотидов в зависимости от размеров их молекул. В ряде работ [778, 857, 1085] было показано, что электрофоретическая подвижность нуклеиновых кислот в полиакриламидном геле обратно пропорциональна их коэффициентам седиментации. Аналогичные данные были получены и при электрофорезе в агаровом геле [498]. Левицки и Сински [762] установили, что электрофоретическая подвижность полинуклеотидов линейно зависит от логарифма коэффициента седиментации (в единицах Сведберга). Поскольку коэффициент седиментации пропорционален квадратному корню из средней молекулярной массы нуклеиновых кислот, должна существовать обратная зависимость между относительной подвижностью и логарифмом молекулярной массы. Этот вывод был подтвержден экспериментальным путем [123, 778, 984, 1099]. [c.390]

Гидродинамические методы применяли при изучении как одно-, так и двухцепочечных нуклеиновых кислот. Расчеты, основанные на статистической модели конфигурации цепи в приложении к одноцепочечным полинуклеотидам, довольно хорошо согласуются с наблюдаемыми в опыте размерами их цепей. В случае двухцепочечной ДНК исследовали, в частности, характер зависимости характеристической вязкости и коэффициента седиментации от молекулярной массы. Результаты этих исследований показывают, что молекулы ДНК, молекулярные массы которых не превышают примерно 10 , ведут себя как ква-зистержнеобразные молекулы и что молекулы с большей массой больше похожи на клубок. Это заставляет предположить, что двойная спираль ДНК подобна по своим гидродинамическим свойствам жесткой червеобразной нити. Такие цепи удрбно рассматривать, пользуясь моделью, известной как цепь Порода — Кратки. Эта модель оказывается весьма полезной при описании конформации и размеров молекул ДНК. [c.176]

Величина S, экстраполированная к нулевой концентрации, называется константой седиментации и является характеристикой макромолекулы в растворе. Она представляет собой скорость оседания, отнесенную к единице силового поля, и колеблется от 2 (Л1 = 10 000) до 200 (/М = 10 ООО ООО). Зависимость S от молекулярной массы может быть представлена в виде уравнения S= Ks, где / s — константа, 6 имеет тот же смысл, что в аналогичном уравнении определения М по коэффициенту диффузии. Описанный седиментационный метод дает среднеседиментационную молекулярную массу [c.542]

Шольтан [872] установил линейную зависимость приведенной вязкости, коэффициента диффузии и константы седиментации (5о) от концентрации раствора полиакриламида и вывел зависимость между [ /)], и от молекулярного веса, вычисленного по формуле Сведберга [c.464]

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]

При бесконечном разбавлении двухкомпонентного раствора член, заключенный в квадратные скобки в числителе, стремится к единице. Поскольку в этих формулах коэффициент диффузии не фигурирует, с их помощью можно вычислять молекулярный вес непосредственно по данным седиментации. Если d jdr измеряется в точке перегиба (средняя точка на фиг. 35, Л), то с равно просто начальной концентрации и можно применять формулу (Х.7). Подставляя в формулу (Х.8) тангенс угла наклона кривой зависимости In с от для системы, находящейся в равновесии, а также значения других фигурирующих в этом выражении параметров, получаем средневесовой молекулярный вес. Последний способ расчета имеет то преимущество, что он основан на применении интерференционной оптики, обеспечивающей большую точность измерения, чем теневой метод. Если кривая зависимости In от обращена выпуклостью вверх, то это свидетельствует о полидисперсности системы. Вогнутый характер кривой означает, что раствор является неидеальным. С помощью данных по седиментационному равновесию можно также рассчитать Z-средний молекулярный вес и оценить, таким образом, полидисперсность системы. [c.193]

Наиболее прямой путь определения молекулярного веса гидродинамическими методами лежит в сочетан1ш результатов измерения скорости седиментации и скорости диффузии. Константа седиментации s и коэффициент диффузии D обратно пропорциональны коэффициенту трения нри поступательном движении /. Они не связаны ни с какими другими параметрами, кроме /, который в свою очередь зависит от конформации молекулы. Таким образом, отношение s к Z3 в хорошо известном уравнении Сведберга непосредственно определяет молекулярный вес без каких бы то пи было допущений, касающихся пространственной конфигурации молекул. К сожалению, коэффициенты диффузии для препаратов нативпой ДНК настолько малы, что определение пх неточно и требует большой затраты времени. Кроме того, для ДНК еще не установлен характер зависимости D от концептращш. По этой причине за последнее время опубликовано очень мало работ, посвященных изучению диффузии ДНК. Наиболее обширное исследование Ито и Ватанабе [56] охватывает область молекулярных весов от 500 ООО до 6 ООО ООО. Современными методами вряд ли можно получить коэффициенты диффузии для препаратов с более высоким молекулярным весом. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология