ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В БИОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Петропавлов Н. Н.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
Малые молекулы (длиной порядка 10Е), как правило, конформационно стабильны, образуют твердые кристаллы, которые являются метаболитами и выполняют роль своеобразного депо, служат аккумуляторами энергии, являются патологическими образованиями. Морфологически кристаллы представлены конгломератами и друзами монокристаллов, чаще поликристаллами смешанного состава. Средние и большие молекулы конформационно подвижны, склонны к образованию жидкокристаллических структур, двумерных и одномерных кристаллов, которые обладают меньшими энергетическими барьерами структурных перестроек, более лабильны при воздействии физико-химических факторов. Все указанные выше кристаллы претерпевают фазовые (полиморфные) переходы при изменении одного или нескольких термодинамических параметров. Особый интерес представляют переходы, происходящие в физиологическом интервале температур. Определенной спецификой характеризуется кристаллическое состояние, возникающее в процессе криоконсервации биологических объектов из-за многокомпонентного состава, протекающих одновременно явлений дегидратации, температурных фазовых переходов, воздействия давления, электрических полей и других побочных явлений. Обсуждаются конкретные примеры фазовых переходов в кристаллах биологически функциональных веществ, морфология, энергетика и механизм явления.