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.