Реферат «Ақуыздардың динамикалық қозғалуының физикалық модельдері»
Дискретті күйлер және фазалық өтпелер моделі
жүктеу/скачать 6.4 Mb.
|
| Дискретті күйлер және фазалық өтпелер моделі.
Дискретті күй моделі-бұл белгілі бір ақырлы күйлер ғана мүмкін болатын жүйені сипаттайтын математикалық модель. Мұндай модельде жүйе белгілі бір оқиғалар немесе әрекеттер нәтижесінде ғана бір күйден екінші күйге ауыса алады. Бұл жүйенің мінез-құлқын талдауға, оның болашақ күйін болжауға және осы талдау негізінде шешім қабылдауға мүмкіндік береді. Дискретті күй моделі Ықтималдық теориясы, басқару теориясы, информатика және т.б. сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Салыстырмалы түрде кең (~0,05 нм) тосқауылмен бөлінген тар потенциалды "шұңқырлары" бар екі бөлінген конформациялық күйді қамтитын ақуыздың қозғалғыштығының Фрауенфельдер моделін қарастырайық.Төмен температурада бөлшек "шұңқырлардың" бірінде локализацияланған және f’≈1 факторы. Температураның жоғарылауымен t * уақытында бөлшек "шұңқырлар" арасында секірулер жасай алады, бұл спектрдің ықтималдығына f' және дефорациясына әкеледі.Егер секіру ұзындығы l>k болса,онда фактор f’ орташа шаманы құрауы керек. мұндағы "шұңқырлар"арасындағы Е биіктіктегі тосқауылдан секірудің орташа жиілігі. Алайда, фактор тар температуралық аралықта шамамен 20 есе азаяды. Есептеулер көрсеткендей, "секіру" моделі аясында бұл жағдайда екі емес, 20-ға жуық конформациялық қосалқы күйлер болса, олардың арасында ауысулар болуы керек . Т * уақытындағы конформациялық өзгерістердің толық амплитудасы l<0,1 нм-ден аспайтындықтан, бір секірудің ұзындығы l≈0,005 нм, яғни l Сондықтан f ' факторы мен температураның қозғалғыштығын Өзгертуді жабық күйдегі макромолекулалар үлесінің өзгеруі деп түсіндіруге болады. Т температурасында молекуланы жабық күйде ұстау ықтималдығы Мұнда дельта F-екі күйдің бос энергия айырмашылығы: F= Fзакр-Fоткр = Eупр – nē+nT(Ѕзакр-Ѕоткр). Мұндағы n-байланыстар саны; E және S- жабық және ашық күйдегі байланыс энергиясы мен энтропияның орташа мәндері. Ашық күйде Eupr серпімділік энергиясы жоқ байланыстар үзіліп, байланыстың қалыптасуына қатысатын әр топтың энтропиясы артады. Күйлер арасындағы ауысу дельта F(T) =0 сәйкес келетін Tкр температурасында жүреді, ол Ткр=(nē-Eупр)/(nдельтаS). Бұл модельде Формула сәйкестігінше эксперименттік деректерде nē-Eупр =0,33 еВ және nдельтаS= 20э.е . Формула термодинамикалық тепе-теңдік емес жүйелердегі бірінші түрдегі фазалық ауысуларды сипаттайтын өрнектермен сәйкес келеді. Сегменттік ауысудың ерекшелігі энтропидің өзгеруі тек әлсіз байланыстар жүйесінде, ал энергияның өзгеруі бүкіл жүйеде болатындығында көрінеді . Егер қозғалмалы күйде бірнеше байланысқан су молекулалары бар қуыс пайда болса, энтропияның өзгеруі ылғалдылыққа байланысты болуы керек . Қозғалмайтын күйде қуыс жабылып , су молекулалары қоршаған кеңістікке ығыстырылады. Шектеулі диффузия моделінде дельтаF және дельтаS деп бос энергия мен микро тұтқырлықтың белсенділігінің энтропиясын түсіну керек. Фазалық ауысуда дельта S≈20э.е. энтропиясының үлкен өзгеруі осы процестердің молекулалық көрінісінің күрделі сипатын көрсетеді . жүктеу/скачать 6.4 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|