КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Біополі мери
Білки – це високомолекулярні азотовмісні органічні сполуки, побудовані з залишків амінокислот. Розрізняють 4 рівня структурної організації білків: первинна, вторинна, третинна, четвертинна структура. Первинна структура - це лінійний ланцюг амінокислот, які розташовані в певній послідовності і сполучених між собою пептидними зв’язками. Вторинна структура - це різні типи упаковки поліпептидного ланцюга (розміщення в просторі первинної структури). α – спіраль (у глобулярних білків), β – складчаста структура (у фібрилярних білках). ////////////// Третинна структура - це розташування в просторі поліпептидного ланцюга /одної субодиниці-білка/, (розміщення в просторі вторинної структури). Четвертинна структура - це розташування в просторі декількох субодиниць - білків в одну молекулу (розміщення в просторі третинної структури). Денатурація – це втрата білком йогофункціональної активності та порушення його структури. Види денатурації: - зворотна; - незворотна. Зворотна денатурація відбувається під дєю нейтральних солей (натрію хлориду) і проходять такі зміни: - зникає заряд молекули білка; - зникає гідратна оболонка - при усуненні дії денатуруючого фактора білок відновлює свої властивості. Незворотна денатурація відбувається під дією солей важких металів, високої температури, високих до з опромінення, лугів і проходять такі зміни: - зникає заряд молекули білка; - зникає гідратна оболонка; - руйнується четвертинна і третинна структура; - при усуненні дії денатуруючого фактора білок не відновлює свої властивості. Нуклеїнові кислоти – це лінійні полімери, які складаються з великого числа нуклеотидів (до яких входять залишки пуринових і піримідинових основ, вуглеводи – пентози, залишок ортофосфатної кислоти).ДНК – у ядрі клітини, РНК – як у ядрі, так і у цитоплазмі.
Вуглеводи – альдегіди або кетони багатоатомних спиртів. Полісахариди – високомолекулярні вуглеводи, які складаються з сотень або тисяч залишків моносахаридів (глюкози, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза) зв’язаних глікозидними зв’язками. Ліпіди – біополімери, які складаються з мономерів – гліцерину та жирних кислот.
ВЛАСТИВОСТІ РОЗЧИНІВ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК Усі полімери внаслідок великої молекулярної маси не литкі. Для ВМС характерний тільки конденсований стан- твердий і рідкий. Твердому агрегатному стану полімеру відповідають два фазові стани: кристалічний (поліетилен, поліаміди) і аморфний (целюлоза, каучуки). Залежно від температури аморфні лінійні полімери можуть знаходитись у трьох фізичних станах: склоподібному, високо еластичному і в’язкотекучому. Висока еластичність – це одна з специфічних властивостей полімерів (еластин, абдиктин). Морозостійкість (натуральний каучук). Пластичність – властивість тіл необоротно змінювати свою форму і розміри під дією механічних навантажень. Гнучкість – головна відмінність лінійної ланцюгової молекули, забезпечує їх здатність: згортатись у клубок, до великих оборотних деформацій. Дуалізм властивостей. Механічна міцність.
Високомолекулярні сполуки мають здатність розчинятись у тому чи іншому розчиннику, утворюючи розчини ВМС. При цьому залежно від спорідненості ВМС до розчинника можуть утворюватися як істинні (коли полярність розчинника відповідає полярності ВМС) так і колоїдні розчини (при невідповідності полярності розчинника і ВМС утворюються золі або дисперсії). З одного боку, розчини ВМС виявляють усі ознаки, властиві істинним розчинам: - утворюються самочинно при простому змішуванні компонентів;
- є термодинамічно стійкими системами, які здатні існувати тривалий час без стабілізаторів; - є гомогенними системами, у яких розчинена речовина знаходиться у вигляді макромолекул, де немає чіткої поверхні поділу з розчинником; - можуть бути, як молекулярними, так і йонними (природа заряду пов’язана із природою функціональних груп, які входять до їх складу); - для розчинів характерна оборотність, тобто самочинне розчинення сухого залишку ВМС при додаванні розчинника. З іншого боку, через те, що розміри макромолекул ВМС відповідають розмірам колоїдних частинок (10-7-10-9 м), розчини ВМС виявляють також властивості дисперсних систем, і для них характерні: - мала швидкість дифузії макромолекулі і, як результат, повільний перебіг усіх процесів; - нездатність макромолекул проходити крізь напівпроникні мембрани, тобто здатність до діалізу та ультрафільтрації; - здатність розсіювати світло; - велика структурована в’язкість; малий осмотичний тиск, навіть за великих концентрацій ВМС.
Початковим етапом розчинення полімерів є набрякання. Набрякання – це самочинний процес вбирання високомолекулярною речовиною великих кількостей низькомолекулярної рідини, який супроводжується значним збільшенням об’єму та маси полімеру. Розрізняють дві стадії набрякання. На першій стадії невелика кількість молекул розчинника дифундує у ВМС, він заповнює проміжки між макроланцюгами і сольватує певні групи полімеру. Стадія сольватації супроводжується виділенням теплоти, яку називають теплотою набрякання. Друга стадія набрякання, яка не супроводжується виділенням теплоти, характеризується значним збільшенням маси і об’єму полімеру внаслідок осмотичного всмоктування великої кількості розчинника. При цьому слабшають зв’язки між окремими макромолекулами, збільшується число їх можливих конформацій і відбувається змішування деякої кількості великих і гнучких макромолекул із молекулами розчинника. Якщо для полімеру характерне обмежене набрякання, то процес розчинення закінчується однією із стадій набрякання і веде до утворення еластичних драглів.
Якщо для розриву міжмолекулярних зв’язків необхідна робота, менша за енергією сольватації, то набрякання буде необмеженим, тобто самочинно закінчуватиметься повним розчиненням полімеру з утворенням однофазної системи (альбуміни, желатина у гарячій воді, сирий каучук у бензині, нітроцелюлоза в ацетоні, целюлоза в купрум-амонійному розчині). Ступінь набрякання (α) виражають масою або об’ємом рідини, що вбирається одиницею маси або об’єму полімеру і обчислюють за формулами:
mo – маса зразка полімеру до набрякання; Vo – об’єм зразка полімеру до набрякання; m - маса набряклого полімеру; V – об’єм набряклого полімеру; mp - маса розчинника; Vp - об’єм розчинника. Ступінь набрякання обчислюють за формулами:
Здатність полімерів до набрякання зумовлюють наступні чинники: - природа полімеру та розчинника (якщо ланки ланцюга полімеру і молекули розчинника близькі за полярністю, то відбувається набрякання); - молекулярна маса полімеру (із збільшенням молекулярної маси у полімер гомологічному ряді здатність до розчинення в одному і тому самому розчиннику зменшується); - температура (із підвищенням температури ступінь набрякання збільшується, тому що при цьому посилюється рух частинок і підвищення температури сприяє розпушуванню внутрішніх структур); - рН середовища (вплив рН середовища на набрякання добре вивчений для білків) Амінокислоти у водному середовищі існують переважно в йонній формі. У нейтральному середовищі (рН=7) вони являють собою нейтральний біполярний йон (цвіттер-йон), у кислому – позитивно заряджений йон (катіон), у лужному – негативно заряджений йон (аніон). - Електроліти. На набрякання в основному впливають аніони нейтральних солей і дуже незначно – катіони, причому одні аніони посилюють набрякання, а інші – пригнічують його. За впливом на прцес набрякання білків аніони розміщені в ліотропний ряд Гофмейстера: SCN- > I- > Br- > NO3- > Cl- > CH3COO- > ClO4- > SO4 2-
Посилюють не впливають зменшують набрякання на набрякання набрякання - ступінь подрібнення. Чим більший ступінь подрібнення, тим більша поверхня стику полімеру зрозчинником, завдяки чому прискорюється проникнення молекул низькомолекулярної рідини всередину ВМС. Амфотерні властивості білків визначаються наявністю в білковій молекулі кислих та основних амінокислот. Білки, що містять більше кислих амінокислот (глутамінова, аспарагінова кислоти) набувають кислотних властивостей, а основні амінокислоти (лізин, аргінін, гістидин) надають білкам лужних властивостей. Карбоксильні та аміногрупи згаданих вище амінокислот визначають здатність білка набувати певного заряду в залежності від рН середовища.
Значення рН середовища, в якому сумарний електричний заряд молекули дорівнює нулю (молекула електронейтральна) називають ізоелектричною точкою (білок не переміщується в електричному полі). Амінокислотний склад білків визначає ізоелектричну точку. Для більшості білків ізоелектрична точка знаходиться у слабокислому середовищі (рН 4,8 – 5,4).
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 409; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |