Дальнодействующие взаимодействия между макромолекулами в упорядоченных средах

• Автор: Намиот, Владимир Абрамович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 252 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Формулировка основных представлений и

постановка задач работы

I. Межмолекулярные взаимодействия общие вопросы

2. Дальнедействующие взаимодействия между макро

молекулами, растворенными в упорядоченной среде физическая сущность явления. II

3. Общие свойства взаимодействия макромолекул

через среду.

4. Взаимодействие макромолекул в трехмерных

жидких кристаллах.

5. Взаимодействие макромолекул, обладающих
спиральной симметрией
6. Взаимодействие макромолекул в мембранах .
Глава П. Дальнодействующие взаимодействия между макромолекулами, внедренными в жидкий кристалл .
I. Энергия взаимодействия между макромолекулами,
присутствующими в нематическом жидком кристалле.
2. Энергия взаимодействия между внедренными в
нематический жидкий кристалл макромолекулами в пределе большого расстояния между ними .
3. Энергия взаимодействия между макромолекулами,
внедренными в нематический жидкий кристалл и находящимися на большом расстоянии друг от друга в присутствии внешнего однородного магнитного поля
. 4. Конформационные переходы и дрейф макромолекул,
внедренных в нематические жидкие кристаллы .
5. Энергия взаимодействия между макромолекулами,
внедренными в смектический жидкий кристалл .
Стр.
6. Энергия взаимодействия между внедренными в смектик макромолекулами в пределе больших расстояний между ними.
7. Дрейф макромолекул в неоднородном смектическом
кристалле
Выводы.
Глава Ш. Взаимодействие длинных спиральных молекул
I. Взаимодействие между фибриллярными спиральными макромолекулами, погруженными в нематический жидкий кристалл
2. Взаимодействие между фибриллярными спиральными
молекулами, расположенными на одной оси
3. Электростатическое взаимодействие фибриллярных
макромолекул, обладающих спиральной симметрией. Г
4. Взаимодействие спиральных молекул и структура
коллагеновых волокон .
5. Динамическая модель упорядоченного сворачивания
длинных спиральных молекул .
Выводы
Глава У. Взаимодействие между макромолекулами,
погруженными в мембраны и пленки .
I. Энергия взаимодействия между макромолекулами,
погруженными в мембраны или тонкие пленки
2. Фазовые переходы в двумерном газе инородных
макромолекул в мембране
3. Искажения липидных слоев как возможная причина активного транспорта ионов сквозь биологические мембраны.
4. 0 методах регистрации крупных макромолекул,
включенных в мембраны.
Выводы.
Стр.
Заключение .
Литература


Поэтому градиенты температуры и состава приводят к тому, что параметры начинают зависеть от координат. Это приводит к тому, что меняется энергия, с которой одни части макромолекулы взаимодействуют с другими, т. Поле искажений, которое может быть создано механическими напряжениями, неоднородным магнитным полем, за счет граничных условий и т. Если характерные масштабы, на которых меняются эти искажения, велики по сравнению с размерами макромолекулы, то силу, действующую на нее, можно выразить через те же параметры, которые входят в выражение для энергии взаимодействия макромолекул. Поэтому,измеряя скорость дрейфа при различных искажениях,можно определить эти величины. Вопросы, связанные с взаимодействием длинных спиральных молекул, рассматриваются в третьей главе диссертации. Теория, развитая во второй главе, не может быть, вообще говоря, непосредственно применена к этому случаю, поскольку длина молекулы здесь много больше . В принципе мы можем рассматривать молекулы неограниченной длины. Однако, если диаметры молекул много меньше , то и здесь можно построить теорию, позволяющую находить, в аналитическом виде, потенциалы взаимодействия между молекулами. Первая из рассматриваемых задач формируется следующим образом две бесконечно длинные спиральные молекулы, оси которых параллельны или почти параллельны друг другу, взаимодействуют через нематический жидкий кристалл. Эта задача опубликована в нашей работе . Здесь показано, что эффективно взаимодействовать мевду собой могут только молекулы с разным или по крайней мере кратным периодом. Молекулы с неодинаковыми, но очень близкими периодами, также будут эффективно взаимодействовать мевду собой, но лишь при условии, что длина взаимодействующих участков не очень велика произведение этой длины на разность обратных периодов спиралей должно быть меньше единицы. Энергия взаимодействия убывает с расстоянием мевду макромолекулами довольно быстро в области больших расстояний по экспоненциальному закону, причем характерная длина, входящая в экспоненту, по порядку величины есть шаг спиралей, деленный на число нитей в спиралях. Эта характерная длина может быть, в принципе, изменена с помощью внешнего магнитного поля, направленного по оси молекул. Если молекулы не параллельны друг другу, а образуют мевду собой малый угол, то энергия взаимодействия оказывается обратно пропорциональной величине этого утла. Качественно это легко понять, исходя из того, что длина участка второй макромолекулы, который находится в области эффективного взаимодействия с первой т. Нельзя исключить, что подобное явление имеет отношение к работе актинмиозинового комплекса в мышцах 9. Далее рассматривается случай взаимодействия макромолекул, расположенных на одной оси. Показано, что эффективно взаимодействовать между собой могут только спирали с одинаковым числом нитей. Энергия взаимодействия убывает с ростом расстояния не экспоненциально, а степенным образом, причем показатель степени на единицу меньше удвоенного числа нитей в спирали. Такое взаимодействие может, в принципе, позволить концам спиралей эффективно находить друг друга. Представляет интерес сравнить взаимодействие спиральных молекул, передаваемое через среду, с обычным электростатическим взаимодействием этих молекул. Предполагается, что распределение плотности электрического заряда по молекуле также обладает спиральной симметрией. Здесь также, если рассмотреть две молекулы с осями, параллельными или почти параллельными друг другу, могут притягиваться спирали одинаковыми периодами. Также имеет место экспоненциальное убывание взаимодействия с расстоянием, однако, хотя и здесь характерная длина экранирования определяется периодом спирали, она может численно отличаться от длины экранирования при взаимодействии через среду. В случае, если рассматривать макромолекулы длинные, но конечной длины, требование равенства периодов перестает как при электростатическом взаимодействии, так и при взаимодействии через среду быть необходимым. Хотя и здесь, чтобы взаимодействие было эффективным, требуется, чтобы периоды были близки.