Физическая биохимия - Фрайфелдер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Edelstein S. J., Schachman //. Кп Measurements of Partial Specific Volume by Sedimentation Equilibrium in H20—D2O Solutions, in “Methods in Enzymolo-gy’\ vol. 27, edited by L. Grossman and K- Moldave, Academic Press, 1973, pp. 83—98.
Einstein A, Investigation on the Theory of Brownian Movement, Dover, 1956, Классическая теория диффузии.
Gosiing L. Measuremnt and Interpretation of Diffusion Coefficients of Proteins, Advan. Protein Chem., 11, 429—554 (1956). Хороший обзор по технике измерения диффузии.
Kratky О., Leopold И., Stabinger Н,, The Determination of the Partial Specific Volume of Proteins by the Mechanical Oscillator Technique, in “Methods in Enzymology”, vol. 27, edited by L. Grossman and K. Moldave, Academic Press, 1973, pp. 98—110.
Kupke D. W., Density and Volume Change Measurements, in “Physical Principles and Techniques of Protein Chemistry”, part C, edited by S. J. Leach, Academic Press, 1973, pp. 1—75.
Задачи
12-1. Аминокислоты в LiCl и KC1 имеют различные парциальные удельные объемы. Можно ли ожидать, что эта зависимость будет соблюдаться и для белков? Объясните и определите величину эффекта.
12-2. Будет ли различаться значение v РНК в NaCl и MgCl2?
12-3. Для определения v растворенного вещества использовали пикнометр. Масса пустого пикнометра равна 14,2056 г, а заполненного водой при 20°С 24,1305 г. Раствор получен при раствореиии 3,5921 г вещества в 9,9413 г воды. Пикнометр, заполненный этим раствором при 20°С, весит 25,5307 г. Чему равен и растворенного вещества? (Плотность воды при 20°С составляет
0,9982 г/см3.)
12-4. Если при определении D по измерениям Ли Я график зависимости (Л/Н)2 от t представляет собой кривую, а не прямую, что можно сказать
о причинах этого явления? Предположим, что кривая состоит из двух ветвей, каждая из которых асимптотически приближается к прямой. Какие заключения можно из этого сделать?
12-5. Макромолекула с v^0,74 седиментирует в воде при 20°С; 5^,8 составляет 14,2, О®0 ^5,82-10_6 см2/с. Чему равна молекулярная масса?
12-6. В отсутствие конвекции ширина седиментацнопной границы, наблюдаемая в аналитической ультрацентрифуге, определяется практически только диффузией. Таким образом, скорость уширепия границы можно использовать для определения D, Когда следует ожидать большей точности измерения Д при высокой или низкой скорости центрифугирования? Объясните. Будет ли всегда оправданным проведение таких измерений со смесью двух компонентов? Когда?
12-7. Будет ли D увеличиваться или уменьшаться с увеличением отношения осей? Чему будет соответствовать большее значение D, жесткому стержню или гибкому стержню, имеющим одинаковые длину и поперечное сечение и сделанным из одного материала? Как будут отличаться коэффициенты диффузии двух сфер с одинаковыми радиусами, но с различными плотностями?
Вязкость
Растворы, содержащие макромолекулы, имеют ‘большую вязкость, чем чистый растворитель. Возрастание вязкости раствора по сравнению с вязкостью растворителя является функцией ряда параметров молекулы, каждый из которых увеличивает инкремент вязкости. Такими параметрами являются объем раствора, занимаемый молекулой, отношение длины молекулы к ее ширине (осевое отношение или отношение длин осей минимального эллипсоида вращения, в который может быть помещена данная молекула), а также жесткость молекулы. Для глобулярных молекул, какими являются молекулы многих белков, принципиальное значение имеет молекулярный объем, который легко может быть связан с молекулярной массой. В случае очень жестких тонких молекул, как, например, ДНК, основной эффект оказывает осевое отношение и оно также является функцией молекулярной массы. Следовательно, вискозиметрия может быть использована для определения М\ с другой стороны, если величина М хотя бы приблизительно известна, то можно получить информацию об общей форме молекулы. Это два главных применения метода вискозиметрии.
Основы теории вязкости
Когда какое-нибудь вещество движется по поверхности, то этому движению препятствует трение. Если этим веществом является жидкость, то трение вызывает эффект, называемый вязкостью.
Рассмотрим жидкость, находящуюся между двумя большими параллельными пластинами (рис. 13-1,Л), одна из которых неподвижна, а другая движется в направлении л; со скоростью v. Движению бесконечно тонкого слоя жидкости, прилегающему к каждой пластине, препятствует трение. Следовательно, движущаяся пластина заставляет жидкость двигаться в направлении х со скоростью, приблизительно равной v, и слой, прилегающий к неподвижной пластине, движется очень медленно. Если представить, что жидкость состоит из большого числа слоев, то каждый слой будет скользить вдоль соседнего и сопротивление за счет трения между прилегающими слоями приведет к появлению градиента скорости (рис. 13-1,Л). Вид деформации жидкости,
направление х направление у
жидкость
РИС. 13-1.
А — деформация сдвига жидкости между двумя параллельными пластинами, одна из которых неподвижна, а другая движется со скоростью v. Положения острия стрелок показывают градиент скорости. Б — профиль скорости движения жидкости по цилиндру с радиусом «а».
