постоянным дипольным моментом
advertisement
Ориентация макромолекул электрическим полем Анизотропия геометрических, оптических и электрических свойств биологических макромолекул Диполь в электрическом поле Постоянный дипольный момент Многие молекулы состоят из двух зарядов противоположного знака, (+ q and – q), разделенных определенным расстоянием L. В этом случае говорят, что молекула обладает постоянным дипольным моментом, µ, который равен µ = qL Существование дипольных молекул требует асимметричного распределения зарядов молекул. Например, молекула H2O изогнута и ее дипольный момент равен 1.85 Дебая. Молекула CO2 симметрична и ее дипольный момент равен 0. Наведенный дипольный момент Многие молекулы не имеют постоянного момента, но приобретают его будучи помещенными в постоянное электрическое поле Е. В этом случае говорят, что молекулы обладают наведенным дипольным моментом. µ= E, где есть поляризуемость молекулы. Поляризуемость молекулы есть способность электронной оболочки атома смещаться относительно ядра под действием электрического поля. Наведенный дипольный момент существует пока 1 существует прикладываемое поле Теоретические основы электрического двойного лучепреломления нарастание спад n n0 exp( t / ) Описание процесса нарастания сигнала и его спада n 3A A2 1 exp( 2t ) exp( 6t ) n0 2( A 1) 2( A 1) 2 A ( 2 )kT 1 A - параметр, связанный с наведенным дипольным моментом; в случае его отсутствия, то есть когда А= 0 n 1 exp( 6t ) n0 1/ 6 где n – двойное лучепреломление в любой момент времени, n0 – двойное лучепреломление 2 в момент времени t = 0, μ - постоянный дипольный момент молекулы, τ корреляционное время Экспериментальные основы электрического двойного лучепреломления n n0 exp( t / ) Схема измерения электрического двойного лучепреломления Пример спада двойного лучепреломления для 98-bp рестрикционного фрагмента ДНК 3 1.47 2.47 Клубок Палочка Концевые эффекты Зависимость вращательного релаксациооного времени τ20w от молекулярной массы ДНК (в bp) в двойном логарифмическом масштабе, начиная от коротких ДНК фрагментов (8bp) и заканчивая нативной ДНК из насекомого Drosophila melanogaster (119,714Mbp). Конформация ДНК. Персистентная длина P Контурная длина lbon d Lc P r h2 Реальная длина h 2 2 PLc (1 P / Lc ) P / Lc [exp( Lc / P)] 5 Зависимость вращательного корреляционного времени τ 20w от молекулярной массы в двойном логарифмическом масштабе для разных биологических макромолекул Глобулярные белки ДНК в A-форме Более жесткая ДНК в B-форме B-форма 2.51 Менее жесткая Персистентная длина ДНК в B-форме 500 Å, а в А-форме 1500Å А-форма 6 Конформация неканонических спиралей РНК Принцип применения τ-отношения к исследованию свойств РНК в растворе 7
