Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.
Скачать (прямая ссылка):
субъединицы соприкасаются, а[2 = 2; если же они находятся на значительном
расстоянии друг от друга, то а[2 становится бесконечно большой величиной.
10.2. Вычислим Гад с помощью уравнения (10.11), а затем по формуле
(10.18) найдем / . Далее воспользуемся рис. 10. А, Б и найдем Fa и Fb для
случая вытянутого эллипсоида с отношением осей 8:1, после чего нетрудно
вычислить /о и /ь. Наконец, подставив эти последние значения в уравнения
(10.23а) и (10.236), получим то = 1220 не и ть = 161 не.
10.3. Согласно табл. 10.3, отношение///min для тропомиозина составляет
3,22. Воспользовавшись табличным значением парциального удельного объема
и заданным в условии задачи значением коэффициента гидратации, найдем,
чему равно стоящее в скобках выражение из уравнения (10.70). Затем
вычислим коэффициент Перрена F, который оказывается равным 2,86. Согласно
табл. 10.2, в случае сплющенного эллипсоида отношение осей при этом равно
90. Объем гидратированной формы белка вычисляем с помощью уравнения
(10.11), воспользовавшись значением молекулярной массы тропомиозина,
приведенным в табл. 10.3. Для сплющенного эллипсоида тот же объем
находится по формуле (4/3)тга2Ь. Согласно найденной величине отношения
осей, а = 90Ь; отсюда уже нетрудно найти
Ь. После соответствующих вычислений получаем для малой полуоси
величину 1,66 А. Эта величина слишком мала и не может соответствовать
реальной пептидной цепи, поэтому тропомиозин должен иметь вытянутую
форму.
10.4. Следует воспользоваться уравнениями (10.36) и (10.46). В результате
получим
2,08 ¦ 10"5 см • с"'.
10.5. Наибольший возможный коэффициент диффузии имеет сферическая
молекула в отсутствие гидратации. Воспользовавшись уравнениями (10.66),
(10.68) и (10.69), получим 13,2 • 107 см ¦ с" '. При гидратации -0,40 г/г
эту величину следует разделить на 1,16. Если предположить, что молекула
имеет максимально вытянутую форму при наибольшей в пределах допустимого
величине отношения
462
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
осей, равной 100, то коэффициент диффузии уменьшается еще в 4 раза
(согласно табл. 10.2). Так что окончательно получаем величину -2,8 ¦ 107
см2 ¦ с-1.
ГЛАВА И
11.1. Плотность меди равна 8,96 г/см3. Используя это значение, находим,
что радиус медного шарика составляет 0,299 см. С помощью уравнения
(11.28) вычислим его коэффициент седиментации:
15,8 с. Скорость в центрифуге найдем, воспользовавшись уравнением (11.3)
(не забудьте перевести угловую скорость в рад/с). Она равна 1,58 см/с.
Коэффициент седиментации - это скорость в установившемся режиме в
единичном поле. Им можно воспользоваться для вычисления скорости
свободного погружения медного шарика в водоеме, вспомнив, что ускоряющее
поле в этом случае составляет 980 см/с2 (ускорение за счет силы тяжести у
поверхности Земли). Эта скорость оказывается равной 15 500 см/с. Простая
мораль такова: не стой под падающими медными шариками. Оговоримся,
впрочем, что задолго до того, как шарик наберет такую скорость в воде,
возникнет турбулентность.
11.2. Вычислим полную массу (Мполя)> перенесенную за время опыта через
поверхность с координатой хп. Поскольку хп принадлежит области плато,
диффузией можно пренебречь, и, следовательно, концентрация в любой момент
времени определяется уравнением (11.17). Перенос массы выражается
равенством:
Ч,од" = ^^xlca2sc(t)dt
Подставив вместо с(Г) выражение (11.17), получим
Мполн = афа)2Хп5с0(1 - е~ 2<л,)/2
Можно получить Л/пол1| другим путем, вычислив полную массу до и после
центрифугирования в той части ячейки, которая расположена выше хп.
Изменение полной массы равно
М = (с_ - с )фа(х2 - х2)/2
поля ' 0 в(tm) ' п м'
Эти два выражения для М1тпи должны быть равны друг другу. Из
получившегося уравнения находим коэффициент седиментации
5 = (" 2 "2,)ln 1Х1/Хп ~ (св/со><{ ~ х1/хп>1
11.3. Пусть индекс "н" относится к нативному белку, а индекс "ПХМБ" - к
препарату, обработанному ПХМБ.
а. Для отношения молекулярных масс получим:
Мн/МПХЫЪ ~ ^н^ПХМБ^ПХМБ^н) = 3,98
Таким образом, фермент состоит из четырех субъединиц.
б. Воспользовавшись уравнением (11.36), куда входит фактор формы Перрена,
можно написать для отношения коэффициентов седиментации:
хн^5пхмб = (Л7"/М п хмб)У (FnxM Пользуясь данными табл. 10.2, по
известной величине отношения осей, равной 20, можно оценить Fh, который
оказывается равным 2,0. Отсюда ГПХМБ = 1,25. К этому же значению ГПХМБ
можно прийти, воспользовавшись данными по диффузии.
в. Самой простой моделью для белка, обработанного ПХМБ, служит вытянутый
эллипсоид с отношением осей 5:1. Стрэйтаза, очевидно, названа так не
зря1*: она состоит из четырех выстроенных в ряд субъединиц.
11.4. После того как мы удалили центральную часть, фрикционные свойства
сферы не изменились,
Название гипотетического фермента имеет в основе английское слово
straight (произносится стрэйт), что означает "прямой". - Прим. перев.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
463
но масса безводной формы уменьшилась на одну восьмую. Отсюда находим
