Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем

Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем

Автор: Хомутов, Геннадий Борисович

Шифр специальности: 03.00.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Москва

Количество страниц: 437 с. ил.

Артикул: 3309438

Автор: Хомутов, Геннадий Борисович

Стоимость: 250 руб.

Содержание Стр.
Список используемых сокращений.
Введение.
ГЛАВА 1. Связывание ионных компонентов в гетерогенных системах.
1.1. Введение.
1.2. Проблемы количественного анализа процессов связывания заряженных компонентов.
1.3. Буферные свойства гомогенных и гетерогенных систем.
1.3.1. Буферные свойства гомогенной системы
1.3.2. Буферные свойства гетерогенной системы
1.4. Влияние поверхностного электростатического потенциала на буферные свойства поверхности
1.5. Связь изменений электростатического потенциала и параметров связывания заряженных компонентов в локальной области гетерогенной системы.
1.6. Способ определения величины буферной емкости произвольной локальной области гетерогенной системы.
1.7. Связь буферной емкости и термодинамических характеристик
границы раздела фаз газжидкость.
1.8. Основные результаты и выводы Главы 1.
ГЛАВА 2. Структурнофункциональные характеристики, поверхностный потенциал, ионные взаимодействия, буферные свойства и протонный транспорт в тилакоидных мембранах хлоропластов.
2.1. Введение.
2.2. Структурнофункциональные характеристики тилакоидных мембран хлоропластов и электростатические
эффекты на их поверхности
2.2.1. Влияние ионов магния на величину поверхностного потенциала и структурнофункциональные характеристики тилакоидных мембран хлоропластов.
2.2.2. Влияние ионных детергентов на величину поверхностного
потенциала и структурнофункциональные характеристики тилакоидных мембран хлоропластов
2.3. Структурнофункциональная организация и протонный транспорт
в тилакоидных мембранах хлоропластов
2.4. Поверхностный потенциал и буферные свойства тилакоидных
мембран хлоропластов
2.5. Экспериментальное определение величины буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны
2.6. Фотоиндуцированное поглощение протонов тилакоидами
и фотоиндуцированное изменение величины в суспензии тилакоидных мембран.
2.7. Фотоиндуцированное перераспределение протонов между внешней средой и внугритилакоидным пространством.
2.8. Фотоиндуцированные изменения внутритилакоидного пространства и их связь с буферными свойствами тилакоидных
мембран.
2.9. Основные результаты и выводы Главы 2.
ГЛАВА 3. Исследование влияния ионного состава водной фазы на структуру и физикохимические свойства ленгмюровских монослоев стеариновой кислоты, стеаратов переходных металлов и соответствующих пленок ЛенгмюраБлоджетт.
3.1. Введение.
3.2. Исследование влияния изменений ионного состава водной фазы на форму изотермы сжатия ленгмЮровского монослоя стеариновой кислоты на поверхности водной фазы,
содержащей ионы медиН.
3.3. Исследование структуры пленок ЛенгмюраБлоджетт стеарата меди
3.3.1. Исследование структуры мультислойиых Л Б пленок стеарата меди методом рентгеновской дифракции
3.3.2. Исследование топографии поверхности ЛБ пленок стеарата меди методом СТМ
3.4. Исследование влияния изменений ионного состава на спектры ЭПР
водной фазы, содержащей трехвалентные ионы гадолиния
3.5. Исследование влияния изменений ионного состава водной фазы на форму изотермы сжатия ленгмюровского монослоя на поверхности водной фазы, содержащей трехвалентные
ионы редкоземельных металлов
3.6. Исследование структуры и физикохимических свойств пленок ЛенгмюраБлоджетт стеаратов редкоземельных металлов
3.6.1. Исследование топографии поверхности пленок ЛенгмюраБлоджетт стеаратов редкоземельных
металлов методом сканирующей зондовой микроскопии
3.6.2. Исследование структуры мультислойиых пленок ЛенгмюраБлоджетт стеарата гадолиния
3.6.2.1. Исследование мультислойиых пленок ЛенгмюраБлоджетт стеарата гадолиния методом ИК спектроскопии
3.6.2.2. Исследование структуры мультислойиых пленок ЛенгмюраБлоджетт стеарата гадолиния методом рентгеновской дифракции
3.6.3. Исследование магнитных характеристик мультислойиых
пленок ЛенгмюраБлоджетт стеарата гадолиния
3.7. Основные результаты и выводы Главы
ГЛАВА 4. Получение и исследование структуры и физикохимических свойств планарных биомиметических наносистем на основе ленгмюровских монослоев и пленок ЛенгмюраБлоджетт.
4.1. Введение.
4.2. Исследование влияния биологическиактивных веществ на характеристики изотермы сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты
4.2.1. Исследование влияния клонидина и гуанфацина на характеристики изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты.
4.2.2. Исследование влияния аламетицина на характеристики изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой
кислоты
4.2.3. Исследование влияния фуросемида и ЭШБ на
характеристики изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты
4.3. Получение и исследование методом СТМ монослойных пленок ЛенгмюраБлоджетт, содержащих молекулы цитохрома с
4.4. Получение и исследование супрамолекулярных тонкопленочных структур на основе комплекса полианионкатионы редкоземельного металластеариновая кислота.
4.4.1. Исследование изменений изотерм сжатия ленгмюровского монослоя
на поверхности раствора соли редкоземельного катиона и полианиона
4.4.2. Исследование тонкопленочных структур на основе комплекса полианионкатионы редкоземельного металластеариновая кислота методом инфракрасной спектроскопии.
4.4.3. Исследование тонкопленочных структур на основе комплекса
полианионкатионы редкоземельного металластеариновая кислота методом рентгеновской дифракции.
4.4.4. Исследование тонкопленочных структур на основе комплекса полианионкатионы редкоземельного металластеариновая кислота методом атомной силовой микроскопии
4.5. Основные результаты и выводы Главы 4.
ГЛАВА 5. Получение и исследование структуры и физикохимических свойств мембранных структур и наносистем на основе полиэлектролитных комплексов.
5.1. Введение.
5.2. Получение методом послойной чередующейся адсорбции и исследование тонкопленочных материалов на основе комплексов катионов редкоземельных металлов и полиэлектролитов.
5.2.1. Получение и исследование планарных комплексов катионов редкоземельных металлов и полиэлектролитов на поверхности твердотельных подложек.
5.2.2. Получение и исследование комплексов катионов
редкоземельных металлов и полиэлектролитов в составе коллоидных микрокапсул
5.3. Получение и исследование иммобилизованных на подложках комплексов полиэлектролитов и амфифильных соединений.
5.4. Получение и исследование ленгмюровских монослоев и пленок ЛенгмюраБлоджетт водонерастворимых амфифильных поликатионов.
5.5. Исследование взаимодействия ДНК с монослоями
амфифильных моно и поликатионов.
5.5.1. Исследование изменений изотерм сжатия Ленгмюровских монослоев амфифильных моно и поликатионов при взаимодействии с ДНК водной фазы.
5.5.2. Исследование структуры моно и мультислойных пленок ЛенгмюраБлоджетт на основе комплексов ДНК и амфифильных моно и поликатионов.
5.6. Получение и исследование структурнофункциональных характеристик комплексов тилакоидов и полиэлектролитов.
5.6.1. Получение комплексов тилакоидов и полиэлектролитов и исследование их морфологии методом сканирующей электронной микроскопии
5.6.2. Исследование кинетики светоиндуцированных изменений
сигнала ЭПР Р0 в комплексах тилакоидполиэлектролит.
5.6.3. Исследование структуры и электростатических характеристик тилакоидных мембран в составе
комплекса тилакоидполиэлектролит.
5.7. Исследование изменений структуры мембран липосом
при их взаимодействии с полиэлскгролитами
5.8. Основные результаты и выводы Главы
ГЛАВА 6. Методическая часть.
6.1. Материалы и реактивы
6.2. Получение тилакоидных мембран хлоропластов
6.3. Получение липосом
6.4. Методы формирования и исследования монослоев амфифильных соединений на границе раздела фаз газводная фаза,
а также получения соответствующих моно и мультислойных пленок ЛенгмюраБлоджетт
6.4.1. Ленгмюровская ванна
6.4.2. Изотермы сжатия монослоя.
6.4.3. Формирование моно и мультислойных пленок ЛенгмюраБлоджетт на твердотельных подложках.
6.5. Формирование тонкопленочных структур методом чередующейся послойной адсорбции компонентов водной фазы
6.5.1. Формирование тонкопленочных структур на поверхности макроскопических твердотельных подложек.
6.5.1.1. Формирование комплексов тилакоидполиэлектролит
6.5.2. Формирование тонкопленочных оболочек на поверхности коллоидных частиц. Полые микрокапсулы
6.7. Методы исследования структуры и физикохимических свойств мембранных и молекулярных планарных структур, использованные в работе
6.7.1. ЭПРспектроскопия
6.7.1.1. Исследование структуры и электростатических свойств поверхности мембран с использованием спиновых зондов.
6.7.2. Дифракция рентгеновских лучей
6.7.3. Сканирующая зондовая микроскопия.
6.7.3.1. Сканирующая туннельная микроскопия
6.7.3.2. Атомносиловая микроскопия
6.7.4. Сканирующая электронная микроскопия
6.7.5. ИКспектроскопия.
6.8. Потенциометрическое титрование и определение буферной емкости
Основные результаты и выводы.
Литература


М, связанного со всеми акцепторными группами, взаимодействующими с М в объеме области к при концентрации компонента М, равной М. Определенная таким образом локальная буферная емкость Вмл области к является функцией локальной концентрации М. М, могут быть локализованы не только в водной фазе, но также располагаться на поверхности или внутри мембраны, при этом находясь в равновесии с компонентом М в области к с локальной концентрацией М. Как и в случае гомогенного раствора, величина локальной буферной емкости области к по иону М определяет наклон зависимости полного количества ионов М в области к от величины рМк. V объем области к. В пределе бесконечно малого объема локальной области к выражение 1. V, в пределах которой концентрация протонов постоянна, может быть представлено в виде
Ы9
1. Пк и Пк0Г количества свободных протонов и ионов ОН в объеме области к, соответственно пна, полное суммарное количество протонов, связанных с
протонакцепторными группами А взаимодействующими с протонами в объеме области к при концентрации протонов Н. Н в области к. V объем области к. В пределе бесконечно малого объема локальной области к выражение 1. Поскольку количество титранта, добавляемого в титруемую систему положительная величина, то в случае титрования щелочью в уравнении 1. Дявляется однозначной функцией локальной концентрации
1. Д можно определить как
Уравнение 1. ЛрНк 1рНь 1рк хС 1. Соотношение 1. Следовательно, величина полной буферной емкости гетерогенной системы, определяемая согласно 1. Вследствие неодинаковости величины электрического потенциала в различных областях гетерогенной системы принцип электронейтральности может не выполняться в каждой отдельной локальной области, но в целом система должна сохранять электронейтральность при добавлении титранта. Из соблюдения условий электронейтральности и материального баланса при титровании и из определения 1. I,. ДхфяД 1. Т.пп полное суммарное количество свободных ионов Н во всех областях гетерогенной системы полное суммарное количество протонов,
связанных во всех областях гетерогенной системы с протонакцепторными группами всех типов I, присутствующими в растворе пкон. ОН в системе. Если полная буферная емкость системы определяется по изменению величины в бъемной электронейтральной фазе Ь гетерогенной системы где0, то, как следует из уравнений 1. Рь
1рН. ГДхфЯД фНь
ФЯД 1фя,
где суммирование проводится по всем локальным областям А гетерогенной системы, имеющим неодинаковые равновесные величины рНк, при этом суммарный объем всех локальных областей составляет полный объем гетерогенной системы Мт. Используя соотношение 1. Дг рп х
1. Уравнение 1. С учетом соотношения 1. Дг1ДхШх
ь
нрк
Соотношение 1. Из него следует, ЧТО величина ПОЛНОЙ буферной емкости системы р1 определяется при конкретном значении ,, а соответствующая величина
при этом может иметь различные значения в зависимости от электрического потенциала р в области к в соответствии с уравнением 1 В результате,
величина ДрЯ в соотношении 1. Кроме того, из соотношения 1. Д от но также в изменении формы этой зависимости. Аналогично соотношениям 1. М компонента М в объемной фазе Б, равна
где суммирование проводится по всем областям к гетерогенной системы. Влияние поверхностного электростатического потенциала на буферные свойства поверхности. Практически все биологические мембраны имеют на своей поверхности группы, способные диссоциировать или связывать ионы из окружающей водной фазы, в результате чего может создаваться соответствующий поверхностный электрический потенциал р . ГуиЧапменаШтерна. Электрический поверхностный потенциал приводит к различию в концентрациях ионных компонентов вблизи поверхности мембраны и в удаленных от нее областях объемной водной фазы, количественно это различие в равновесии в предположении, что давление, и коэффициент активности одинаковы во всем объеме раствора, описывается уравнением Больцмана, вытекающим из соотношения 1. М1,М,хехр 1. М концентрация ионного компонента М в локальной области у поверхности мембраны, где величина поверхностного потенциала равна р .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.278, запросов: 145