Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.
Скачать (прямая ссылка):
10.2. Вычислите время релаксации вращения для белка с мол. массой 100
000, считая, что парциальный удельный объем равен 0,74 см3 ¦ г-1,
гидратация составляет 0,3 г Н0О ¦ (г белка)-1 и белок может быть
аппроксимирован вытянутым эллипсоидом с аксиальным отношением 8.
[Примечание: лучше использовать данные рис. 10.11, Б, чем уравнение
(10.20).]
10.3. Предположим, что тропомиозин является сплющенным эллипсоидом,
гидратация которого составляет 0,3 г Н20 ¦ (г белка)-1. Вычислите длину
короткой оси, используя данные табл. 10.3. Объясните результат, исходя из
общих представлений о структуре белка.
10.4. Вычислите общую среднюю скорость диффузии молекул лизоцима (в см ¦
с-') в растворе, где концентрация меняется в 2 раза на пути 1 мм
(необходимые данные см. в табл. 10.3).
10.5. Предположим, что молекулярная масса дегидратированного белка равна
15 000, а парциальный удельный объем 0,72 см3 ¦ г-1. Какой максимальный
коэффициент диффузии может иметь такой белок? Оцените приблизительно
наименьшее значение коэффициента диффузии этого белка, если гидратация
составляет 0,4 г Н20 ¦ (г белка)-1.
ЛИТЕРАТУРА Общая
Finch J. Т., 1975. Electron microscopy of proteins. In: The Proteins, 3rd
ed., eds. H. Neurath and
R. L. Hill, New York, Academic Press, p. 412.
222
ГЛАВА 10
Kuntz I. D., Jr., Kauzmann W., 1974. Hydration of proteins and
polypeptides. In: Advances in Protein Chemistry, vol. 28, eds. С. B.
Anfinsen, J. T. Edsall and F. M. Richards, New York, Academic Press, p.
239.
Tanford C., 1961. Physical Chemistry of Macromolecules, New York, Wiley.
Специальная
Atkins P. W., 1976. Physical Chemistry, San Francisco, W. H. Freeman and
Company.
Bauer D. R., Brauman J. I., PecoraR., 1974. Molecular reorientation in
liquids: Experimental tests of hydrodynamic models, J. Am. Chem. Soc.,
96, 6840.
Berne B. J., PecoraR., 1975. Dynamic Light Scattering, New York, Wiley.
Bloomfield V., Crothers D., Tinoco /., Jr., 1974. Physical Chemistry of
Nucleic Acids, New York, Harper and Row.
Bloomfield V., Dalton W. 0.,van Holde К. E., 1967. Frictional
coefficients of multisubunit structures, 1: Theory, Biopolymers, 5, 135.
Crowther R. A., Klug A., 1975. Structural analysis of macromolecular
assemblies by image reconstruction from electron micrographs, Ann. Rev.
Biochem., 44, 161.
Edelstein S. J., Schachman H., 1973. Measurement of partial specific
volume by sedimentation equilibrium in H20-D20 solutions. In: Methods in
Enzymology, vol. 27, eds. L. Grossman and K. Moldave, New York, Academic
Press, p. 83.
Eisenberg H., 1976. Biological Macromolecules and Polyelectrolytes in
Solution, Oxford, Claredon Press. Fujita H., 1975. Foundations of
Ultracentrifuge Analysis, New York, Wiley.
Kratky O., Leopold H., Stabinger H., 1973. The determination of the
partial specific volume by a mechanical oscillator technique. In: Methods
in Enzymology, vol. 27, eds. L. Grossman and K. Moldave, New York,
Academic Press, p. 98.
Van Holde К. E., 1971. Physical Biochemistry, Englewood Cliffs, N. J.,
Prentice-Hall.
Глава и Ультрацентрифугирование
11.1. Скоростная седиментация
Любая внешняя сила, действующая на взвешенные частицы, может вызвать
перенос массы [согласно уравнению (10.37)]. Исследование действия разных
сил требует применения весьма различной экспериментальной аппаратуры и
при этом выявляются весьма различные аспекты структуры и свойств молекул.
В этой главе мы подробно рассмотрим перенос массы, вызванный силой,
которая обусловлена радиальным ускорением в ультрацентрифуге. Мы выбрали
этот пример, потому что на практике для количественного анализа свойств
макромолекул ультрацентрифугирование применяют гораздо охотнее, нежели
другие гидродинамические методы.
СЕДИМЕНТАЦИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ИЛИ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ
При определении массы частиц гравитационная сила привлекательна тем, что
она действует на всякую частицу. Эта сила зависит только от массы и не
зависит от заряда, формы или химического состава частицы. К сожалению,
сила земного притяжения очень мала и лишь на самые большие субклеточные
биологические структуры (такие, как целые хромосомы в метафазе) оказывает
заметное воздействие, достаточное для их высаживания из водного раствора.
Классическую седиментацию, обусловленную силой тяжести, используют при
определении размеров больших частиц (таких, например, как песчинки); в
принципе ее можно даже использовать для разделения живых клеток на основе
различий в размерах или плотности.
Если приготовить гомогенную суспензию, состоящую из одинаковых больших
частиц, и оставить ее в покое, то частицы осядут на дно сосуда при
условии, что их плотность больше плотности растворителя (рис. 11.1).
Важно отметить, что при оседании частиц образуется граница, выше которой
находится чистый растворитель, а ниже - суспензия с той же весовой
концентрацией, что и исходная гомогенная смесь. Это происходит потому,
что все частицы находятся под действием одной и той же гравитационной
