Эффекты на макромолекулярном уровне

Раздел: О воде
08-10-2018

Изменения структуры в процессе замораживания-высушивания возможны уже на уровне макромолекул биополимеров. При замораживании биологических объектов для предотвращения эффектов льдообразования в клетках обычно используют различные криопротекторы. Но одновременно криопротекторы влияют на гидрофобное взаимодействие, которое должно уравновесить разрыхляющее воздействие молекул воды на структуру белковых макромолекул, что, в свою очередь, может привести к необратимым изменениям конформации белков. Уменьшение вклада гидрофобных взаимодействий имеет место и в чисто водной среде при понижении температуры, в результате чего возможна холодовая денатурация белков. Такого рода эффекты вполне реальны в определенной области отрицательных температур, несмотря на вымораживание основной массы воды. Особенности структуры воды обусловливают сохранение ею подвижности в ближайшей окрестности макромолекул или вблизи других растворенных веществ вплоть до — 60° С, когда подвижность может быть непосредственно зарегистрирована методом ЯМР, и даже до -130° С, когда после длительного хранения наблюдали эффекты рекристаллизации льда в клетках.

С подвижностью воды связано и существование мелкомасштабной конформационной подвижности белков, регистрируемой прямыми методами, по крайней мере, до температур -50 — 60°С и ниже. И хотя для денатурации белков необходимы крупномасштабные изменения их структуры, возможность денатурации не исключена при достаточно длительном пребывании организма при таких температурах. При этом присутствие криопротектора может сыграть и отрицательную роль из-за нарушения равновесия сил и наличия более значительного объема незамерзшей среды вокруг макромолекул.


Другие статьи по теме:
 Об эффектах клонирования
 О роли состояния воды в клетке
 Особенности гидратации фотосинтетических мембран
 Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха
 Влияние воды на равновесие сил в пределах белковых макромолекул

Добавить комментарий:
Введите ваше имя:

Комментарий:

Защита от спама - решите пример:

У вас вопрос или предложение? ПИШИТЕ НАМ!