Свободно-сочлененная цепь
Свободно-сочлененная цепь - модель полимерной молекулы, в которой полимерная цепь состоит из прямолинейных сегментов длины l, каждый из которых может принимать с равной вероятностью любую ориентацию в пространстве независимо от ориентации соседних звеньев. Если такая цепь состоит из достаточно большого числа сегментов n, ее характерная конформация отвечает клубку с
размерами приблизительно n .l. Покажем это для среднего
квадрата расстояния между концами цепи #
_ и, следовательно, #
Распределение расстояний между концами W(r) при n больше или равно 10 имеет
вид (см., например, (
Кантор Ч. и Шиммел П., 1984
):
Формула 6
. Это распределение имеет достаточно острый максимум, который
достигается при значениях r, лишь немного меньших
среднеквадратичного расстояния между концами. Такой характер
распределения связан с тем, что число конформаций цепи с r
_______ приблизительно равным # !
Для того, чтобы установить соответствие между свободно- сочлененной
цепью и реальной полимерной молекулой, нужно найти, какое число звеньев
полимерной цепи или какая ее контурная длина отвечает сегменту
свободно-сочлененной цепи. Эта длина играет фундаментальную роль в
описании конформационных свойств полимерной цепи в растворе и
называется статистическим сегментом данного полимера. Длина
статистического сегмента
l0 зависит от природы полимерной цепи и в некоторых
случаях от условий в растворе, в котором находится полимерная молекула.
Эта длина и число статистических сегментов в цепи # n0
определяются следующими очевидными соотношениями (при условии, что #n0
больше или равно 10):
## l0 * n0 = L
## l02 * n0 =
Свободно-сочлененная цепь не может использоваться для описания
свойств тех молекул ДНК, которые состоят всего из нескольких
статистических сегментов. Изгибы в молекуле ДНК накапливаются
постепенно, и в пределах одного статистического сегмента двойная
спираль не может рассматриваться как прямолинейный отрезок. Это
обстоятельство несущественно для многих конформационных характеристик
длинных молекул, но для описания коротких молекул ДНК и в
некоторых других случаях приходится использовать более реалистичные
модели.
Ссылки: