Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Хлебович В.В. -> "Критическая соленость биологических процессов" -> 63

Критическая соленость биологических процессов - Хлебович В.В.

Хлебович В.В. Критическая соленость биологических процессов — Наука, 1974. — 236 c.
Скачать (прямая ссылка): kritsolenostprocessov1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 90 >> Следующая

Рис. 112. Зависимость связывания Na+ актомиозином от концентрации растворов NaCl, рН^8, температура 20°. (По: Твсрдислов и Шноль, 1965, — с изменением).
По оси абсцисс — концентрация растворов NaCl, °/00; по оси ординат — число катионов, связываемых молекулой белна.
I ------U--------1_______I_______i
5 10 15 2(f
Рис. 113. Зависимость светорассеяния под углом 90° препаратом актомиозина от концентрации растворов NaCl. (По: Твсрдислов и Шноль,.
1965, — с изменением).
По оси абсцисс — концентрации дастворов NaCl, %0; по оси ор<>и-нагп — светорассеяние, уел. ед.
переведя значение выражения концентрации NaCl из молярной в соленостную, эта критическая концентрация приходится на соленость около 50/0(1.
Эти авторы провели измерения светорассеяния под углом 90° в сильно разведенных препаратах актомиозина в зависимости от концентрации NaCl. Они показали, что при увеличении солености первое заметное изменение светорассеяния, свидетельствующее о конформа-ционных перестройках молекулы белка, приходится на концентрацию соли, соответствующую критической для связывания ионов, т. е. иными словами, на соленость около 5°/00 (рис. 113).
Характер взаимодействия белков с растворами нейтральных солей в значительной мере определяется поли-электролитной природой белковых соединений. Белковая макромолекула в боковых цепях аминокислотных остатков может нести ионогенные группы — карбоксильную
глутаминовой и аспарагиновой кислот, имидазольную гистидина, аминную лизина, фенольную тирозина, тиоль-ную цистеина и гуанидиновую аргинина. Заряженные участки белковой молекулы взаимодействуют с противо-положивши по знаку ионами неорганических солей, «облепляющих» макромолекулу полиэлектролита.
Естественно, многие свойства белковой молекулы, вплоть до конформационных характеристик, будут определяться степенью экранизации ее ионогенных групп неорганическими противоионами, т. е. концентрацией соли или в случае использования в качестве среды морской воды, физиологических растворов или растворов NaCl — соленостью.
ДНК
Важнейшим нативным полиэлектролитом является также ДНК, молекула которой имеет большое число ионизированных фосфатных остатков. Располагаясь вдоль цепи молекулы ДНК, эти фосфатные группы за счет ку-лоновского взаимодействия отталкиваются друг от друга и тем самым определяют неустойчивость спиральной структуры. Легко понять, что присутствие в среде ионов щелочных металлов, нейтрализующих заряды фосфатных остатков молекулы ДНК, должно стабилизировать спиральную конформацию. При этом нейтрализация куло-новского отталкивания, необходимая для образования спирального комплекса, оказывается достаточной при ионной силе NaCl 0.1 (Бресдер, 1963). Как легко рассчитать по табл. 9, примененный в качестве стабилизирующего электролита, раствор NaCl имеет ионную силу (J.1 при солености 6°/00. Таким образом, соленость около 6°/00 определяет собой нижнюю границу устойчивости спиральной конформации ДНК.
Другие макромолекулярные соединения
Как показали специальные исследования (Gibbs et al., 1968), вязко-эластичные свойства гиалуроновой кислоты, которая в организме составляет основу межклеточного цемента, весьма зависят от концентрации в среде NaCl. [ При этом отчетливый минимум молекулярной релаксации j приходится на концентрацию NaCl 0.1 М, т. е. на соленость j около 5.5°/00.
Следует отметить, что ионная сила 0,1 и pH 7 считаются некоторыми авторами эталоном среды, обеспечивав щей нормальное состояние биологических долиэлектро-литов (Моравец, 1967).
Имеется ряд данных, указывающих на существенное изменение физических свойств в зависимости от концентрации в среде (солености)
Рис. 114, Характеристическая вязкость растворов полиакриловой кислоты (мол. вес 768 ООО), при степени ионизации а^ —1,00 в растворах NaCl разной концентрации. (По данным из: Flory a. Osterheld, 1954).
По оси абсцисс — концентрация растио-pou NaCl, %о> по оси ординат — рнз-кость, уел. ед.
Рис. 115. Зависимость приведенного осмотического давления растворов псктината натрия от концентрации NaCi. (По данным из: Pals a. Hermans, 1952),
По оси абсцисс — концентрация NaCl, по оси ординат — при-
веденное осмотическое давление, эрг /г.
На рис. 114 приведен построенный по табличным данным Флори и Остерхельда (Flory a. Osterheld, 1954) график зависимости от концентрации в среде NaCl характеристической вязкости растворов полиакриловой кислоты. При этом хорошо видно, что кривая, описывающая процесс, имеет перегиб при солености около 5°/00. Примерно такой же кривой (рис. 115) характеризуется соленостная
зависимость приведенного осмотического давления при
С- - 40^ растворов псктината натрия. Этот график, на котором, так же как на рис. 114, мы выражаем концентрацию NaCl в промилле, составлен по данным Полса и Гер-манса (Pals a. Hermans, 1952),
ISO
Изменение свойств растворов NaCl в зависимости от их концентрации
Одинаковый характер соленостной зависимости физико-химических свойств самых разных веществ, заключающийся в перегибе соответствующих кривых при солености около 5°/00, дал основание искать причину этого столь далеко идущего по своим биологическим следствиям
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 90 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed