Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кантон Ч. -> "Биофизическая химия. Том 2" -> 108

Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.

Кантон Ч., Шиммер П. Биофизическая химия. Том 2 — М.: Мир, 1984. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): biofizicheskayahimiya1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 102 103 104 105 106 107 < 108 > 109 110 111 112 113 114 .. 242 >> Следующая

Аг = Р-2 + (RT/M2) In а2 = р.2 + (RT/M2) In у2с2
После подстановки этого выражения в уравнение (10.62) имеем
c2M2RT {S(ln у2) 0(1п с2)\ _
2_ iVo/мД дх + дх
с2кТ {d(ln у2) д(1п с2) 0(1п с2)'
/ \ дх <3(1п с2)дх
(10.63)
Вторая строка уравнения (10.63) является преобразованной первой строкой
уравнения, в котором первая частная производная просто умножена на Э(1п
с2)/Э(1пс2) и отношение R/N0 заменено постоянной Больцмана по
определению. После преобразования частных производных уравнения (10.63) с
учетом того, что Э(1пс2) = с2 гдс2, получаем
j' = -t(1 + w4? (,0'64>
/ \ 3(ln c2)J дх
Уравнение (10.64) имеет точно такую же форму, как и первый закон Фика.
Сравнивая соответствующие члены этого уравнения с уравнением (10.45),
находим, что коэффициент диффузии равен
D = &77/)[1 + с(1п у2)/?(\п с2)] (10.65)
При бесконечном разбавлении коэффициент активности у2 равен 1, Э (1п72)/д
(1пс2) = 0 и выражение для коэффициента диффузии DQ выглядит следующим
образом:
Do = bT/f (10.66)
Уравнения (10.65) и (10.66) впервые были выведены Эйнштейном и носят
название уравнений Эйнштейна - Сазерленда. Решение уравнения Ланжевена в
случае не слишком малых времен диффузии в разбавленном растворе приводит
к тому же результату [уравнение (10.65)].
Коэффициент диффузии молекулы должен быть функцией температуры, при
которой проводятся измерения. Он зависит также от вязкости растворителя,
поскольку эта вели-
РАЗМЕР И ФОРМА МАКРОМОЛЕКУЛ
217
Таблица 10.3
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИИ '
Образец Молекулярная масса D2D,vi ' 11,7 ¦ см2¦q~ I V2. CM3 - г
1 Л/пип Максимально возможная гидратация 5|, г Н20 ¦ на 1 г белка
Максимально возможное отношение а/Ь
Глицин 75 93,3 - - - -
Сахароза Панкреатическая рибонук- 342 45,9 - - - -
леаза 13 683 11,9 0,728 1,14 0,35 3,4
Яичный альбумин Бычий сывороточный аль- 14 100 10,4 0,688 1,32 0,89
6,1
бумин 66 500 6,1 0,734 1,31 1,02 6,0
Гемоглобин 68 000 6,9 0,749 1,14 0,36 3,4
Тропомиозин 93 000 2,2 0,71 3,22 23,0 62,0
Фибриноген человека 330000 1,98 0,706 2,35 8,4 31,0
Миозин Вирус кустистой карлико- 493000 1,10 0,728 3,65 34,7 80,0
вости 10 700 000 1,15 0,74 1,27 0,78 5,3
Вирус табачной мозаики 40 000 000 0,44 0,73 2,19 6,9 24.0
1 Данные взяты нз разных источников, в том числе из работ Kuntz,
Kauzmann, 1974; Tanford 1961- Van Holde 1971.
Чина входит в закон Стокса. В свою очередь вязкость также является
функцией температуры. Вместо того чтобы иметь дело со всеми этими
зависимостями, обычно приводят значения измеренных констант диффузии к
той величине, которая была бы получена при 20°С в чистой воде:
^2о,w/^ (293/T)(ijw j/i|w,2o) (>7р,г A?w,t) (10.67)
где - константа диффузии в чистой воде при 20°С, Т - абсолютная
температура в опыте, ijw jo - вязкость чистой воды при 20°С, jjw т -
вязкость чистой воды при температуре Т, V j - вязкость исследуемого
раствора при температуре Т.
В табл. 10.1 приведены характерные значения коэффициентов диффузии w для
ве-
ществ, молекулярные массы которых лежат в интервале величин от меньших
чем 102 до больших чем 107. По этим данным для коэффициентов диффузии с
помощью уравнения
(10.66) вычислены поступательные коэффициенты трения. Как видно из
таблицы, значения тех и других коэффициентов лежат в более узком
интервале, чем молекулярные массы веществ.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ИЗМЕРЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ Информация,
которую мы можем извлечь из измерений коэффициентов трения, зависит от
того, как много мы уже знаем о макромолекуле. В общем случае
гидратированного эллипсоида вращения
/ = 6ttij rrHapF (10.68)
218
ГЛАВА 10
где/7 - фактор формы Перрена [уравнение (10.19)]. Гидратированный радиус
ггндр эквивалентной сферы может быть вычислен с помощью уравнения
(10.11):
Ггидр = [(3/4я)(М N0)(V2 + <), V,)J1,3 (10.69)
Даже если предположить, что удельный парциальный объем может быть измерен
или точно оценен, коэффициент трения в уравнении (10.68) все еще остается
функцией трех переменных, а именно аксиального отношения эллипсоида,
молекулярной массы и гидратации. В большинстве случаев две величины из
трех должны быть измерены независимо, что позволяет вычислить третью.
Ранее было показано, что 6] можно измерить или оценить с достаточной
точностью. Существует много способов определения М, а определив М, можно
найти величину/ и отсюда вычислить фактор формы Перрена F. Однако, если
заранее неизвестно, является ли частица вытянутой или сплющенной,
значение фактора формы не дает непосредственно представления о форме
макромолекулы.
Одно и то же значение величины F соответствует многим возможным формам
частицы, две из которых являются эллипсоидами вращения. Из табл. 10.2
можно видеть, что неопределенность в описании формы очень велика. В
предельном случае, при больших значениях величины F, можно уверенно
считать частицу вытянутой, так как дискообразная частица с фактором
Перрена, ббльшим чем 1,5, должна иметь ничтожную величину малой полуоси,
что нереально. При очень малых значениях F поступательные коэффициенты
Предыдущая << 1 .. 102 103 104 105 106 107 < 108 > 109 110 111 112 113 114 .. 242 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed