Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Определенные химические группы в биологических макромолекулах способны ионизироваться, т.е. приобретать

постоянного отрицательного или положительного заряда, теряя или приобретая протон. Взаимодействие между такими зарядами подчиняется хорошо известному закону Кулона (Charles de Coulomb), а именно, свободная энергия взаимодействия двух зарядов q1 и q2 зависит от расстояния между зарядами r. Величина ? зависит от полярности среды. Поляризуемость молекул воды приводит к весьма большое значение проницаемости (? ? 80 за комнатной температуры). В неполярной среде проницаемость значительно ниже (например, внутри молекулы белка ? ? 3) и, соответственно, электростатическая энергия возрастает. Погружение заряженной группы или даже пары приближенных разноименных зарядов в неполярной среде является очень невыгодным энергетически: заряженные группы чаще остаются на поверхности макромолекул, не погружаясь внутрь.

Высокая диэлектрическая проницаемость воды свидетельствует о том, что электростатические взаимодействия в воде связаны в первую очередь с упорядоченностью диполей воды вокруг зарядов и изменением этой упорядоченности при приближении или удалении зарядов. То электростатические взаимодействия имеют энтропийные природу? при приближении (взаимной нейтрализации) разноименных зарядов степень упорядоченности диполей воды снижается. Соответственно, растет энтропия и снижается свободная энергия.

Весомыми электростатические взаимодействия является для макромолекул, на поверхности которых сконцентрировано большое количество заряженных групп. На первый взгляд кажется очевидным, что две макромолекулы с положительно и отрицательно заряженными поверхностями должны взаимодействовать по закону Кулона. Но кроме воды в живых системах всегда присутствуют неорганические ионы, которые, по тем же законом Кулона, должны связываться с заряженными поверхностями макромолекул (рис. 1.8). Правая часть рис. 1.8 энергетически лучше левую лишь одним, а именно увольнением неорганических ионов во внешней раствор, т.е. более низкой упорядоченностью (высокой энтропией и ниже свободной энергией). Таким образом, взаимодействие двух заряженных макромолекул? вполне энтропийный эффект. Величина этого эффекта снижается с ростом концентрации неорганических ионов (ионной силой): если ионов достаточно много во внешнем растворе, эффект от их увольнения очень незначителен. Тогда взаимное родство макромолекул снижается и комплекс диссоциирует.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии