蛋白质变性和DNA变性后,黏度变化方向不同
(2018-09-13 04:11:11)
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三维结构分子内部折叠分子复性贝塔折叠双链分子 |
分类: 生物化学 |
蛋白质变性黏度升高,而DNA变性后黏度降低,这时什么原因?有各种解释。主要解释是,球状体分子的结构不对称系数假设可看为1,而像线状分子的结构不对称系数可看为无穷大。从1到无穷之间,分子形状有个渐变,由圆球状,变为直线状。 所以线性分子不对称系数最大,黏度最大。所以DNA这类分子本来黏度最大。
DNA在溶液中处于天然状态时,由于右手双螺旋的刚性以及线性结构,使得DNA具有很大的黏度,流体力学中溶液的粘度与多种因素有关,其中之一就是分子的刚性,其次还有分子量的大小和温度,介质的性质等等。而RNA一般为单链,是不具备这种结构上的刚性的,溶液中以无规则卷曲的形式存在,所以粘度不及DNA。
当它DNA变性时,是向着非线性变化的,单链分子内部折叠,局部复性,类似RNA分子的三维结构,大家还记得tRNA的三维结构,比二维的三叶草结构还复杂吧?不对称系数就相应变小,黏度也就变小了。
不规则团分子比球状分子的粘度要大,而线形分子的粘度更大。因此在溶液中呈线形分子的DNA,即使是极稀的溶液,也具有极大的粘度。RNA溶液的粘度要小得多。当核酸溶液在某些理化因素作用下发生变性,使线性螺旋结构转变为球状时,粘度降低。
而大部分蛋白质分子可看为近似球形(当然也有线状的蛋白质分子,例如纤维蛋白等,这里为了好理解,以球状蛋白为例),它变性的时候是向着线性这个方向变化的,所以黏度反而增大。蛋白质在溶液中大多数以规则的球蛋白形式存在,变性后规则的球形还可以变成无规则的线团,互相搅缠在一起,导致粘度增大和难以结晶。

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