Принципы структурной организации белков - Г. Шульц 1982
Статистическая механика перехода спираль - клубок
Модель Зимма - Брэгга для перехода спираль - клубок
Связь между s и температурой
Вблизи точки перехода относительный статистический вес линейно связан с температурой. Эта связь важна, так как переходы спираль — клубок часто наблюдаются при изменении температуры. Ее можно получить, если вновь обратиться к уравнению (А.4), но свести его к двум состояниям
Таким образом, в области перехода (s ≃ 1) относительное изменение s в зависимости от Т приблизительно постоянно, т. е. изменение s приблизительно пропорционально изменению температуры (рис. А.2).
Температура перехода
Температура перехода приблизительно пропорциональна изменению энтальпии. Переход происходит при s = 1, то есть при za = = zc или
Если принять, что Е = Еa = const по всей a-области размера Ωа и Е = Ес = const по всей области клубка размера Ωc, то
Переходы происходят лишь в тех случаях, когда состояние с более низкой энергией занимает меньшую конформационную область. При Ωс > Ωа температура перехода становится отрицательной, если энергия а-конформации менее выгодна, чем энергия конформации клубка, Еа > Ес. Кроме того, переходы совершаются
Рис. А.2.
Связь между относительным статистическим весом s, температурой Т и разницей энтальпий ∆Н вблизи точки перехода (s = 1, T = θ) для двух различных полимеров.
Это — графическое представление уравнений (А.18) и (А.19). Обе величины ∆Н (1) и ∆Н(2) отрицательны и ∆Н(2)<∆Н(1). Различие температур перехода θ(2)—θ(1) пропорционально разности ∆H(2) — ∆Н(1). При данной температуре То оба полимера имеют различные относительные статистические веса s(1) и s(2). Эти значення s определяют склонности полимеров к образованию спирали при данной температуре.
в том случае, когда состояние с меньшей энергией Е (более прочное связывание) занимает меньшую конформационную область 2. В нашем примере, когда 2а (рис. 2.3), спиральная конформация принимается, только если она энергетически выгодна. Направление перехода таково, что при температурах ниже θ превалирует состояние с меньшей энергией, а при температурах выше θ — состояние с большей конформационной областью (рис. А.2). Чем выше температура перехода θ, тем меньше различие конформационных областей и тем больше энергетически выгодных спиральных конформаций.