Состояние воды в биологических системах по данным метода ЯМР

Раздел: О воде
04-09-2018

Метод спинового эха ЯМР позволяет изучить состояние воды в биологических системах на основе измерения нескольких характеристик: времени спин-решеточной релаксации Тх и спин-спиновой релаксации Т2 для протонов или дейтронов воды, коэффициента самодиффузии D для молекул воды, а также частотной зависимости Тх. Интерпретация данных этого метода, с помощью которого зарегистрированы единые значения T-l и единые значения Т2 для всех протонов воды в растворах биополимеров, исходит из модели быстрого обмена между фракцией свободной и, как первоначально принималось, единой фракцией связанной воды. В таком случае из двух измеренных параметров — Гх и Г2 — можно в принципе определить время корреляции для связанной воды и ее содержание.

Однако представление об однородности фракции связанной воды противоречит другим результатам того же метода. Согласно теории, для случая > Т2, наблюдаемого в растворах биополимеров, Тх должно уменьшаться при повышении температуры, тогда как в экспериментах регистрируют противоположную зависимость. Теория предсказывает также, что отношение Г1/Т2 должно изменяться пропорционально квадрату частоты резонанса, но данные измерений не согласуются с этим. В различных растворах биополимеров значения энергии активации, определяемые по температурной зависимости Тх и Т2 для протонов воды, меняются в пределах от 0 до бккал/моль, они зависят от концентрации биополимера, значения рН раствора и т.д. Все эти данные показывают, что подобная интерпретация, равно как и полученные с ее помощью оценки количества связанной воды, является некорректной.

В последующих работах использовали модели, основанные на наличии помимо свободной воды еще двух состояний — слабо- и прочно- связанной воды, причем каждому из них приписывали свое, единое для фракции время корреляции. На этой основе было получено якобы хорошее согласие между расчетными и экспериментальными значениями Тх для протонов воды в растворах сывороточного альбумина различной концентрации при изменении частоты резонанса в пределах 4 порядков.


Другие статьи по теме:
 Эффекты на клеточном уровне
 Влияние ЭМП-обработки на активацию эстераз
 Влияние замораживания и высушивания на биологические структуры
 О двойственной роли иммунной системы
 Сложный характер динамики биологически активных веществ в мембранах

Добавить комментарий:
Введите ваше имя:

Комментарий:

Защита от спама - решите пример:

У вас вопрос или предложение? ПИШИТЕ НАМ!