Молекулярная биофизика. Биологические макромолекулы в растворе, теория Дебая - Хюккеля презентация

укладку, обеспечивающую выполнение назначенной этому белку функции?

?

другие структуры, очень напоминающие мембраны живых клеток?

?

неразрывно связаны между собой

не только о компьютерах никто не слыхивал, но и до открытия молекул, как таковых, оставалось ещё минимум столетие

Luigi Galvani
1737—1798

такое жизнь с точки зрения физики?», написанная в 1944 году, и по сей день не утратила своей актуальности

(12.08.1887 - 4.01.1961)

а суммой «классических» взаимодействий, самое сложное из которых — формула для упругости, описывающая колебание пружинки. На рисунке схематично показаны лишь три таких слагаемых: валентная связь (R0), валентный угол (α0) и торсионный угол (φ0).

основанный на определении отношения массы к заряду ионов, образующихся при ионизации представляющих интерес компонентов пробы

ЗВЕНЬЕВ – МОНОМЕРОВ.

НАЛИЧИЕ НЕ ТОЛЬКО ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ, НО И ДРУГИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ РАЗНОГО ТИПА, ЧТО ОГРАНИЧИВАЕТ ЧИСЛО ВОЗМОЖНЫХ КОНФОРМАЦИЙ.

практически полностью ионизированы. Ионы – материальные точки с зарядами;
При высокой концентрации ионов и малыми расстояниями между ними ионы взаимодействуют между собой (кулоновские взаимодействия);
Межионное взаимодействие приводит к тому, что каждый из ионов становится кружен «роем» противоионов, так называемой ионной атмосферой;
Межионное взаимодействие приводит к снижению подвижности ионов и уменьшает степень их участия в процессах, происходящих в растворах.

на поверхности ММ имеется заряд. Энергия взаимодействия между заряженными ММ будет зависеть, в том числе, и от наличия ионов в ОС.

Задача: на расстоянии Х определим потенциал ϕ, который создает заряженная сферическая макромолекула (М) в водном растворе с определенной концентрацией соли

точке поля с его потенциалом (ϕ):

Также необходимо учесть, что на ориентацию ионов вблизи ММ будут влиять тепловые колебания, в результате чего количество ионов будет подчиняться распределению Больцмана:

(2)

(1)

Обозначим заряд иона i – типа ei и количество ионов в единице объема n’i

Электрическая энергия иона

Тепловая
энергия иона

Подставив в уравнение Пуассона (1) уравнения (2) и (3), получим

(3)

уравнения имеет вид

Таким образом, потенциал ММ уменьшается с расстоянием по экспоненциальному закону

Решение этого уравнения, учитывающее размер ММ радиусом r, имеет вид

0,37ϕ0), называется дебаевской длиной.
Это толщина ионной оболочки которая окружает в электролите каждую заряженную молекулу.

(μ):

Тогда толщина ионной оболочки Х0:

Т.е., при большой ионной силе раствора (высокой концентрации соли) оболочка ионов становится меньше (тоньше) и все ионы прижимаются к поверхности ММ

большая, то между ММ возникают силы отталкивания за счет больших оболочек противоионов. Но при повышении концентрации соли (увеличении ионной силы) дебаевская длина уменьшается и преобладают силы притяжения.

При высокой ионной силе белок осаждается в растворе и это явление называется высаливанием. Оно используется для экстрагирования и очистки белков.

оболочек.
Чем меньше радиус иона, тем больше его энергия и тем больше молекул воды к нему присоединится. Поэтому самые маленькие ионы при гидратации превращаются в большие гидратированные.

В периодах радиусы уменьшаются (Li → Be → B…) = большая оболочка
В подгруппах радиусы увеличиваются (Li → Na → … → Cs) = малая оболочка

205
13.50