Модель макромолекулы

Рис. 3.2.2. Модель макромолекулы по В. А. Каргину и Г. Л. Слонимскому

Как указывалось в разд. 9.5, изменения отражаются на кажущейся вязкости суспензии мелких частиц или макромолекул, вызывая неньютоновские эффекты даже тогда, когда частицы взвешены в жидкости, проявляющей ньютоновские свойства при течении. Одной из простейших моделей, на которых можно объяснить особенности поведения суспензии, обусловленные формой частиц, является модель эллипсоидальной частицы. Ориентация частиц по отношению друг к другу будет зависеть от противоположных эффектов, представленных ориентирующим влиянием поля сдвигового течения и дезориентирующим влиянием наложенного случайного броуновского движения. [c.543]

Принципиально новым в подходе авторов [34] является моделирование не только структурообразования как отдельного явления, но процесса рождения макромолекул в целом. Это включает в себя и моделирование механизма возникновения и роста молекулярной цепи во взаимодействии с механизмами структурообразования. Усложнение модели позволяет получать более точное описание поведения молекулярного комплекса, но требует достаточно большого объема вычислений. [c.116]

Изучение других особенностей явления рассеяния света на макромолекулах полимера, а именно изменение асимметрии рассеяния, позволяет также сделать некоторые заключения о размерах молекул. Согласно расчетам Дебая для полимерных веществ, к которым применима модель свернутой статистической цепи Куна, отношение интенсивности рассеяния / под углом д к первичному пучку и интенсивности рассеяния / в направлении первичного пучка равно [c.744]

По ИК-спектрам определяют строение и состав органических соединений основываясь на упрощенной модели молекулы. Предполагается, что образующие макромолекулу последовательно соединенные простые химические группы (например, СНг, С=С, Н и т. п.) колеблются независимо друг от друга, а частота их колебаний не зависит от того, какой макромолекуле эти группы принадлежат [Л. 31]. [c.66]

Это отчетливо видно из рис.4, на котором схематически изображены два химически связанных атома. Если известны межмолекулярные радиусы К, для всех атомов, входящих в повторяющееся звено полимера, а также все длины химических связей между этими атомами, можно легко рассчитать собственный (Ван-дер-Ваальсовый) объем повторяющегося звена и построить модель этого звена (или большего фрагмента макромолекулы), в которой объем каждого атома окантован сферой с межмолекулярным радиусом Л,. На рис.5 показана такая модель фрагмента цепи полиэтилена. [c.30]

При решении предыдущей задачи адсорбированная фаза рассматривается как континуум, но возможен и другой подход, при котором считается, что молекулы адсорбата занимают определенные ячейки на поверхности. (Аналогичный формализм служит для описания реакций, происходящих в фиксированных точках макромолекулы). Простейшая подобная решеточная модель приводит к уравнению Лэнгмюра [c.277]

При построении такой модели следует исходить из реального химического строения молекулы. В самой простой модели учитывается только постоянство длин мономерных сегментов в такой свободно сочлененной цепочке каждый сегмент имеет определенную длину /, но направления последовательных сегментов совершенно не коррелированы. Однако большинство органических макромолекул характеризуется скелетом цепочки (рис. 7.4), роль сегментов которого играют ковалентные связи между атомами углеро- [c.297]

Настоящая химия органических макромолекул гораздо сложнее, чем могло бы показаться на основании рассмотренных моделей [1, 2]. Роль сегмента может играть довольно длинная последовательность атомов углерода, азота или кислорода, жестко или гибко связанных. Большое значение в биологии имеет интересное явление — переход клубок — спираль. При соответствующих химических и термических условиях цепочка образует спиральную структуру (например, а-спираль полипептидных цепочек), соответствующую правильной последовательности конфигураций связей типа tg+tg+tg+. ... Упорядоченное расположение такого рода может быть устойчивым только благодаря взаимодействиям между далекими звеньями цепочки, например за счет водородных связей, возникающих при сближении скелетных атомов, входящих в последовательные витки спирали. При этом, однако, молекула должна считаться одномерной, если только рассматриваемые взаимодействия не обладают бесконечным радиусом действия. Тогда, согласно 2.4 и 5.5, наблюдаемое изменение конформации не может происходить как скачкообразный переход в фазу с дальним порядком. Сказанное, конечно, не запрещает образования очень длинных участков идеальной спирали при подходящих химических условиях. [c.300]

При вводе формулы (7.29) не делалось никаких предположений о конкретных геометрических условиях в каждом сочленении. Статистические свойства достаточно длинной цепочки не зависят от локальной химической структуры. В этом причина того, что простейшая модель свободно сочлененной цепочки [10] описывает так много свойств настоящего полимерного материала. Все, что требуется,— это найти эквивалентную цепочку с п свободно сочлененными сегментами длины V. Будучи вытянута, эквивалентная цепочка имеет ту же длину, что и настоящая макромолекула [c.303]

Рассмотрим простую модель случайных блужданий в регулярной решетке. Хотя эта модель и не дает надежного количественного описания макромолекулы, тем не менее она описывает большинство важных физических свойств реальной системы. Роль этой модели в настояш ей главе подобна роли модели Изинга для беспорядка замеш ения в гл. 5. Многие физически важные характеристики, такие, как функция распределения расстояний между концами молекул (7.31), мы уже получили в рамках более обш их моделей, например в модели свободно сочлененной цепочки, и вновь рассматривать их нет необходимости. Значение модели случайных блужданий по решетке для обш ей теории вероятностей не нуждается в объяснении (см., например, [2.1]). Для нас важно другое математический аппарат, используемый в этой модели, столь ясно связан с диаграммным представлением и с другими статистическими характеристиками неупорядоченных систем, что он заслуживает специального рассмотрения и сам по себе (см., например, [5.64,5.65]). [c.318]

Совершенно очевидно, что подобные модели макромолекул полимеров несколько идеализированы. Получить синтетический полимер, в котором все макромолекулы имеют строго линейную структуру, удается лишь подбором особых условий их образования. Обычно пряменяемые полимеры состоят из макромолекул с частыми небольшими ответвлениями Величина этих ответвлений, их количество и взаимное- расположение определяются структурой исходных веществ и условиями образования данной макромолекулы. Во время [c.10]

Пол1шер — это химическое соединение, макромолекулы которого состоят из очень большого числа простых, одинаковых, повторяюшихся звеньев. Например, макромолекула полиэтилена представляется как [-СН2-СН2-...-СН2-] где п может достигать нескольких десятков тысяч единиц. Простейшей моделью макромолекулы является нить с насаженными бусинками, причем эта нить находится в запутанном состоянии. [c.143]

Одним из важнейших типов биологических макромолекул являются нуклеиновые кислоты, функция которых —хранение и перенос генетической информации. Нуклеиновые кислоты — цепные молекулы, являющиеся комбинацией нуклеотидов. Ее основа— фосфатно-сахарная последовательность. Алфавит нуклеотидного языка — 4 нуклеотида цитозин, тимин, аденин и гуанин. В некоторых из нуклеиновых кислот цитозин заменяется близким по строению урацилом. Строение одной из знаменитых нуклеиновых кислот — ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)—было установлено рентгенографически в начале 50-х годов и послужило основой модели, объясняющей биологический механизм ее самовоспроизведения. Молекула ДНК (рис. 7.10 [2]) является двухцепочечной, причем соединение цепей осуществляется за счет водородных связей между парами аденин—тимин, гуанин—цитозин. Расстояния между основаниями вдоль ДНК 3,4 А. Полный оборот спираль в р-форме совершает через 10 оснований, поэтому ее период 34 А. Толщина молекул 20А, длина — чрезвычайно велика. [c.182]

В качестве -оптически чув-ств и тельных материалов для моделей в основном используют полимеры, молекулы которых представляют собой дли-нны-е гибкие цепочки, со-ставлен-ные из многократно ЛО Вторяющихся стру1ктурных звеньев, овязанны-х между -со-бой кова-лентными связями- [29]. Такие -м-олекулы обыч-но -называют -макромолекулами, поскольку -они имеют довольно большую- длину (несколько тысяч ангстрем) яри малом поперечном размере (порядка нескольких ангстрем). Наличие. длинных гиб-ких макромолекул с резким различием характера связей -в-доль цепи молекулы и между цепями и определяет основ-ные физико-механические свойства. [c.16]

Приведенные положения о строении полимеров показывают, что в их структуре по сравнению со структурой низкомолекулярных веществ имеются существенные отличия. Несмотря на это в ряде работ [Л. 26—30] теплопроводность полимеров. по аналогии с низкомолекулярными веществами представляется как суммарный результат колебательных движений макромолекул (считается, что перемещение энергии колебаний в направлении, обратном вектору температурного градиента, протекает в основном вдоль главных валентных связей цепных молекул). Согласно этой модели связи ежду атомами и молекулами принимаются за систему элементарных тепловых сопротивлений (Л. 31—34], причем первичные химические связи имеют примерно в десять раз меньшее сопротивление, чем, скажем, ван-дер-ваальсовы связи. Теплоперенос от одного структурного элемента к другому в этом случае осуществляется путем медленного трансляционного, вращательного или колебательного движения некоторой гипотетической единицы полимерной цепи, ответственной за теплофизику полимера. Температурная зависимость теплопроводности полимеров в известной мере подтверждает эти положения. Так, например, с возрастанием температуры увеличиваются тепловые флуктуации макромолекул, и обусловленное этим снижение теплового сопротивления связей ведет к повышению теплопроводности пол1имера. Повышение теплопроводности прекращается по достижении температуры стеклования полимера. 6 области выше температуры стеклования, когда полимер переходит в высокоэластичное состояние, наблюдается. увеличение свободного объема в полимерной матрице, что приводит к повышению термического сопротивления и соответственно к понижению теплопроводности полимера. [c.32]

Микроскопии, модель НОА-1 может быть построена на основе молекулярной модели Куна, по к-рой кпраль-яая молекула представляется в виде упругосвязанных ортогональных классич. нелинейных осцилляторов, разнесённых на конечное расстояние й. Гиротропия ансамбля таких молекул зависит от интенсивности света, причём угол ф пропорционален параметрам нелинейности осцилляторов и расстоянию й между ними. В реальных средах в качестве <1 могут быть характерный размер молекулы, параметр кристаллич. решётки, боровский радиус экситояа, шаг холестерин, или белковой спирали в растворах макромолекул. [c.305]

Второй метод основан на определении объема структурного звена макромолекулы (СНзЗЮа) с последующим делением найденного общего объема (520 ООО А ) на объем структурного звена для получения числа структурных звеньев в макромолекуле. Так как вес структурного звена можно вычислить на основании атомных весов, то молекулярный вес получается простым умножением. По модели молекулы Нортон [21] определил размеры молекулы СНз ЗЮг, которые оказались равными в плоскости измерения 3,0 X 7,0 Айв толщину — 6,0 А, что дает объем в 126 А . Следовательно, чпсло структурных звеньев в объеме 520 ООО А [c.653]

При решении конкретных задач при конечных деформациях считается, что эластомер однородный изотропный материал. Это связано в основном с имеюш,имся у исследователя для решения задачи математическим (программным) обеспечением. По реальные эластомеры это сложные микрокомпозиты ). Основой эластомера являются хаотически переплетенные цепи (макромолекулы), сшитые (после процесса вулканизации) в трехмерные сетки. Причем макромолекулы имеют различные длины и жесткости. В процессе деформирования макромолекулы образуют надмолекулярные и надсегментные ) образования, которые могут самопроизвольно неожиданно разрушаться в процессе деформирования, могут образовываться зоны кристаллизации. То есть структура эластомера и слабо регулярна, и изменяется в процессе деформирования. П хотя исследование структуры материала не является задачей механики деформируемого твердого тела, но, используя подробный материаловедческий анализ [15, 17, 18, 65], можно делать некоторые предположения о приближенных моделях для описания деформирования и разрушения эластомеров в рамках механики деформируемого твердого тела. [c.325]

Для некоторого момента времени модель онисанной макромолекулы изображена на рис. 549. Конечно, со временем форма молекулы меняется. Однако число независимых элементов остается неизменным н, очевидно, к такой линейной системе можно применить статистическую теорию. В связи с этим и модель молекулы полимера названа статистической. [c.740]

Так, например, при наличии I статистических сегментов в макромолекуле линейного полимера [105], качественная модель которого показана на рис. 3.2.2, а, вязкое сопротивление г сегментарному движению молекулы определяет набор I времен релаксации т [c.135]

На рис. П. 13 представлена модель пластины, состоящей из трех прочно соединенных друг с другом слоев, причем верхний и нижний слои имеют определенную степень ориентации, а в среднем слое ориентация макромолекул отсутствует. При медленном охлаждении такой системы происходит релаксация эластических деформаций в ориентированных слоях, но поскольку этому препятствует неориентированный средний слой, то во всех трех слоях возникают упругие деформации и напряжения. В полностью юхлажденной модели фик сируются остаточные напряжения, эпюра распределения которых представлена на рис. П. 13. [c.97]

Рис. 1. Схема разбавленного раствора полимера. Макромолекулы занимают несообщающиеся коорди-иац. сферы. Расчет конфигурац. энт )01ши внутри каждой сферы производится так Н1е, как для модели нвазирешетки (рис. 2) с равномерным заполнением ячеек сегментами.

При количеств, расчетах также бывает удобнее начинать умеренно концентриров. Р. Расчет АР внервые произвели лори и Хаггинс [2], исходя из представления Р. в виде ква-решетки, ячейки к-рой могут заполняться либо молекулами 1Створителн, либо равными им по размерам сегментами отдельных случаях — звеньями) цепной макромолекулы. В нринцине рассматриваемая модель допускает равномер- [c.369]

При анализе проблемы растворимости в работе [32] исходили из модели надмоле1 лярной структуры, развитой в работах [92,93], в которых надмоле-ку лярная структура аморфных полимеров моделируется в виде глобул, причем в этих работах сделана попытка обосновать отсутствие большого периода при малоугловом рентгеновском рассеянии. Принято также, гтo каждая глобула состоит из глобул-макромолекул [4,102]. Полагая, что те и другие глобулы связаны друг с другом поясками связи, рассмотрим наиболее характерный элементарный акт растворения, те. распада частиц до отдельных глобулярных макромоле1 л, который схематически изображен на рис.91. [c.334]

Более сложный тип самоорганизации возникает в том случае, когда в появившихся структурах может развиваться иерархия структур с появлением и взаимодействием новых структурных элементов. Примером может служить добиологическая эволюция макромолекул и биологическая эволюция. Упрощенно говоря, такая самоорганизация вовлекает в игру новые степени свободы, которые с точки зрения динамического моделирования можно рассматривать как элементы памяти на мультистабильных состояниях. Например, барханы пустыни можно рассматривать как медленно эволюционирующую динамическую систему, запоминающую историю взаимодействия поверхности песка с ветрами. Количественное описание соответствующих процессов развития можно моделировать динамическими моделями с диссипацией и памятью с достаточно большим числом степеней свободы. [c.342]

Полимерные материалы содержат молекулы, состоящие из очень большого числа одинаковых сегментов, химически связанных от одного конца до другого. Каждая макромолекула может либо состоять из одной неразветвленной цепочки, либо разветвляться на более короткие или более длинные побочные цепочки. Молекулы из отдельных цепочек обычно очень гибки (ср. со свойствами жидких кристаллов, 2.14), однако конденсированная полимерная фаза может оказаться более или менее жесткой за счет сшивки цепочек. Тогда образуется единая сетка (рис. 7.2) с многочисленными узлами, похожая на стекло ( 2.8). Вообще говоря, макро-молекулярные системы неохотно образуют большие правильные кристаллы чаще они представляют собой различные сложные типы топологически неупорядоченных систем, которые почти невозможно описать аналитически. Поэтому теория этих важных материалов носит в основном феноменологический характер, базируясь на математических особенностях несколько сильно идеализированных моделей. Для знакомства с фактической стороной дела читателю следует обратиться к книгам Волькенштейна [1] и Флори [2] или к многочисленным оригинальным работам в этой области. [c.293]

Принципиален вопрос почему меняется геометрия, суть, структурные состояния коллагено-протеогликановой сети ВКМ Из моделей Биссель и др. [22 ], Остер и др. 64 ] следует, что таковые определяются состоянием и типом клеточных популяций, их суммарными тяговыми усилиями, но кроме того ясно [82, 18, 8, 91, 60, 33], что специфическим образом неслучайно поляризованные ассоциаты макромолекул, в том числе и в составе ядра, ВКМ и полирибосом, не могут не взаимодействовать с внешними по отношению к организму электрическими, [c.17]

Большинство используемых в настоящее время моделей светор5(С-сеяния растворами макромолекул теоретически обосновано сравнительно давно [161. Существенно, что эти модели часто строятся на принципах теории молекулярного рассеяния, полагающей, что рассеяние света происходит на малых оптических неоднородностях среды. [c.124]

Другие крупные нарушения соответствия модели светорассеяния [ экспериментальных данных [18 а,б ] предполагают наличие в изуча-мых объектах структурных перестроек, не сводящихся к конформа-[ионной динамике молекул. Подобные процессы, описанные для низ-омолекулярных соединений, в случае биологических макромолекул акже еще не изучены. [c.131]

Решение для канальца строится аналитически и дает профиль скорости и поток с точностью до констант (их можно конкретизировать, рассматривая идеализированную схему расположения макромолекул) и градиента давления в канальце. Затем, возвращаясь к модели Дарси (4.18), можно вычислить эффективную проницаемость системы как отношение градиента давления к потоку и выразить ее через г, к и геометрические характеристики пор. Следующий шаг теории - использование на больших пространственных масштабах модели теории консолидации типа (4.6) с подсчитанной ранее эффективной проницаемостью Решая сравнительно несложную задачу о деформировании среды внешними силами, можно найти градиент давления в канальце. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...