Межмолекулярные взаимодействия в системе вода - ароматическая и гетероциклическая аминокислота

• Автор: Бейлина, Дарья Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 147 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВА1 ГИДРАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АМИНОКИСЛОТ И ИХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

1.1 Теории строения воды и гидратации

1.2 Особенности гидратации биомолекулярных соединений

1.3 Термодинамические и объемные свойства растворов

биологически активных веществ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Характеристика исследуемых аминокислот

2.2 Определение концентрации аминокислот в рабочих растворах

2.3 Методики экспериментов

2.3.1 Метод изопиестирования
2.3.2 Методика получения ИК спектров
2.3.3 Методика рентгенодифракционных исследований
2.3.4 Микрокалориметрическое исследование тепловых эффектов растворения аминокислот
2.3.5 Определение плотности растворов аминокислот
2.4 Статистическая обработка результатов анализа
Глава 3. ИЗОПИЕСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛ ВОДЫ С КРИСТАЛЛАМИ АМИНОКИСЛОТ
3.1 Термодинамика взаимодействия молекул воды с кристаллами аминокислот
3.2 Кинетика взаимодействия молекул воды с кристаллами аминокислот
Глава 4. ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОБРАЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АМИНОКИСЛОТ
4.1 Термокинетика и энтальпия растворения аминокислот в воде
4.2 Оценка влияния структуры бокового радикала на энтальпию растворения аминокислот
4.3 Термохимические и объемные свойства разбавленных растворов аминокислот
4.3.1 Термохимические характеристики разбавленных растворов аминокислот
4.3.2 Объемные свойства разбавленных растворов
аминокислот
Глава 5. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ПЛАВЛЕНИИ ЛЬДА В СИСТЕМЕ ВОДА АРОМАТИЧЕСКАЯ
АМИНОКИСЛОТА
5.1 Принципы низкотемпературной кристаллизации в водных
растворах органических соединений
5.2 Распределение аминокислот в водных растворах при кристаллизации и плавлении льда
5.3 Экспериментальное исследование возможности разделения фенилаланина и тирозина при кристаллизации и плавлении льда
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Москва, , Научно практической конференции Новое в науке и технике глазами молодежи Воронеж, , Международной конференции молодых ученых От фундаментальной науки к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии Москва Тверь, , XIII международной конференции студентов и аспирантов но фундаментальным наукам Ломоносов Москва, , XVI международной научно технической конференции Реактив Москва, . Структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав основного текста, выводов, списка использованных источников 1 найм. Работа изложена на 7 страницах, содержит рисунков и таблиц. Глава 1. Быстрое развитие биологии показало важную роль, которую играет вода в биологических процессах. Вода является одновременно и средой, и непосредственным участником биохимических реакций. Установлено 6, что вода может выступать в роли связующего звена между частями белковых молекул. Стабилизация структуры воды биологически активными веществами с образованием клатратных структур лежит в основе молекулярной теории анестезии Полинга 7. Все это определило огромный интерес к исследованиям воды и водных растворов биомолекул. Изучение водных растворов это традиционная область физической химии, имеющая большую историю. На современном этапе постоянно подчеркивается особое значение структуры воды. Рассматривая пространственное расположение молекул в жидкостях, нужно помнить, что имеются в виду лишь среднестатистические закономерности. Неотъемлемую деталь структуры воды представляют дефекты каркаса, характеризующие размывание структуры при тепловом движении молекул 8. К настоящему времени предложены самые разнообразные модели структуры жидкой воды, начиная с простейших ассоциатов, льдоподобных моделей и кончая чрезвычайно сложными, сходными со структурой полипептидов и полинуклеотидов, бесконечно и беспорядочно разветвленные гели с быстро возникающими и исчезающими водородными связями 6,8,9. Следует заметить, что имеющиеся модели жидкой воды это лишь известное приближение к действительности. В принципе нельзя построить модель структуры жидкости, адекватной ее реальной структуре. Многочисленные модели структуры воды имеют лишь ограниченное значение. Многочисленные модели структуры воды имеют лишь ограниченное значение. Представляется интересным рассмотреть более подробно несколько моделей жидкой воды. Одной из моделей структуры жидкой воды была модель, предложенная Берналом и Фаулером 9. Они предположили, что жидкая вода имеет более открытую структуру, чем плотно упакованные простые жидкости, такие, как аргон и неон. Был сделан вывод, что молекулы воды преимущественно соединяются с четырьмя соседними молекулами при комнатной температуре и ниже, образуя, таким образом, протяженную трехмерную сетку молекул, и что эта четверная координация разрушается по мере того, как температура возрастает. В наилучшем согласии с экспериментальными данными находится двухструктурная модель О. Я.Самойлова . Согласно этой модели, ближняя упорядоченность в расположении молекул воды ее структура представляет собой нарушенный тепловым движением льдоподобный каркас, пустоты которого частично заполнены молекулами воды. Находящиеся в пустотах льдоподобного каркаса молекулы неэквивалентны молекулам воды в его узлах. В другой двухструктурной модели принимается, что в жидкой воде в равновесии находятся две структуры первая воспроизводящая в пределах ближнего порядка решетку льда и вторая более плотная . Предполагается, что вторая структура соответствует структуре льда, пустоты которой заполнены молекулами воды. Хотя молекулы плотной структуры разделяются на два вида находящиеся в узлах решетки льда и находящиеся внутри пустот, формально можно считать все молекулы этой структуры равноценными, обладающими некоторым образом усредненными термодинамическими свойствами. К числу мозаичных моделей относятся различные варианты кластерных структур, предложенные Немети и Шерага, Френком и Веном и др. Немети и Шерага полагают, что большая часть молекул воды в жидкости связана четырьмя водородными связями в кластеры.