СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В РАСТВОРАХ ЗАРЯЖЕННЫХ БИОПОЛИМЕРОВ

Петрусевич Ю. М., Петрова Г. П.
Физ. фак. МГУим. Ломоносова, кафедра физики низких температур, 119899 Москва
В докладе будут рассмотрены сильные электростатические взаимодействия в растворах заряженных биополимеров и различных солей. Было показано, что в таких системах молекулярное движение определяется не только их гидродинамическими свойствами, но и сильными электрическими межмолекулярными взаимодействиями, при этом диссипация энергии в диффузионных процессах определялась диполь-дипольными и диполь-зарядовыми взаимодействиями. В данных системах было обнаружено новое физическое явление - образование молекулярных кластеров в присутствии солей тяжелых металлов. Исследованы условия образования и разрушения таких кластеров. Показано, что масса кластеров имеет максимальное значение в изоэлектрической точке белка и вырастает с увеличением ионной силы раствора. Детально обсуждается молекулярный механизм образования таких кластеров. Наличие аномально большого дипольного момента и заряда у белковых молекул приводит к значительному увеличению времен корреляции как вращательного, так и трансляционного броуновского движения. При этом обнаружена аномальная зависимость диффузионных коэффициентов заряженных макромолекул от их концентрации в растворах. Для растворов дипольных молекул с относительно малыми массами рассмотрен механизм диэлектрического трения. Методы исследования включали: релеевское рассеяние света, спектроскопию ЭПР и ЯМР.