О проекте Напишите нам

Вода как смазка для молекулярных машин

« к списку статей

10.09.2013 Химический портал himsite.ru

Маленькие челноки и колесики на основе отдельных молекул, могут увеличить скорость за счет небольшого количества воды К такому выводу пришла группа исследователей под руководством Сандера Вутерсена (Sander Woutersen) из Амстердамского университета в Нидерландах. Повышенный интерес исследователей к роли воды в работе молекулярных машин проявился благодаря произошедшему в лаборатории счастливому случаю.

Вутерсен объясняет, что его интерес его группы главным образом концентрировался в изучении скорости и принципов действия молекулярных машин. Для изучения этих параметров исследователи использовали динамические версии спектроскопий ЯМР и ИК. В ходе определения характеристик молекулярных машин было обнаружено, что их скорость различается и зависит от используемой партии растворителя – ацетонитрила. Вутерсен говорит, что влияние растворителя было незначительным, но все же присутствовало. Как выяснилось, различие было обусловлено присутствием различных количеств воды в ацетонитриле.



Вода помогает стабилизировать подвижный режим работы за счет того, что она действует как смазка (Рисунок из Nat. Chem., 2013, DOI: 10.1038/nchem.1744)

Используя две молекулярных машины, структура которых была основана на амидах различного строения, полученных в лаборатории Дэвида Лейга (David Leigh), исследователи наблюдали за тем, как быстро двигаются молекулярные машины при добавлении к главному растворителю небольших количеств разных добавок, включая воду. Было обнаружено, что в то время как вода помогает увеличивать скорость работы молекулярных машин, другие растворители, которые могут образовывать водородные связи с элементами молекулярного механизма, оказывают намного меньший эффект по увеличению скорости или даже замедляют машину, созданную из молекул.

Выглядит так, как будто вода «смазывает» молекулярные машины. Конечно же, в это случае концепция смазывания слегка отличается от того, что имеется в виду, когда мы говорим о смазывании велосипедной цепи или добавлении масла в автомобильный двигатель. Вутерсен допускает, что описание процесса может не соответствовать определению смазывания в словаре, но в данном случае является полезной метафорой. Он добавляет, что, опираясь на результаты работы, можно предположить, что молекулы воды, двигаются со скоростью не меньшей, чем энергетический барьер движения молекулярных машин.

Когда молекулярная машина начинает двигаться, водородные связи внутри амидных ассоциатов разрушаются, и группы N–H и C=O в растворе остаются обособленными. Вода взаимодействует с этими обособленными группами, стабилизируя состояние.

Клаас Вине (Klaas Wynne) из Университета Глазго в Великобритании считает, что группа Вутерсена провела отличное исследование. Сам Вине использует сверхбыструю спектроскопию для наблюдения за ролью воды при ее связывании с остовом протеинов, по мере того как они суперспирализуются с образованием третичной структуры. Вине говорит, что первоначально он считал, что наблюдаемые явления описываются термодинамическими эффектами, понижением энергии или чем-то в этом роде. Однако, по мнению Вине, группа Вутерсена доказала, что это не так. Вине высоко оценивает то, что результаты проведенной работы демонстрирует роль кинетических эффектов, и то, как вода может ускорить работу молекулярной машины. Вине считает, что определенно что-то аналогичное может происходить в белковых молекулярных машинах в наших клетках.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

14.10.2026 Лента стальная: главная

Лента стальная: главная: Как выбрать поставщика и не ошибиться с партией

Как выбрать поставщика и не ошибиться с партией Надёжный поставщик всегда даёт сертификат на конкретную плавку, выдерживает допуски по толщине и ширине и честно указывает состояние поставки - отожжён...

Читать далее »

12.10.2026 Химический портал himsite.ru

Секционные подъемные ворота, как выбрать и купить

Секционные подъемные ворота давно перестали быть «просто ограждением» и превратились в элемент, который влияет на удобство въезда, теплопотери, внешний вид объекта и даже на то, насколько стабильно ра...

Читать далее »

10.10.2026 Химический портал himsite.ru

Конвейерная лента: устройство, виды и критерии выбора

Конвейерная (транспортерная) лента — ключевой элемент ленточного конвейера, который одновременно выполняет функции тягового и грузонесущего органа. От правильности её подбора зависят производительност...

Читать далее »

30.09.2026 Химический портал himsite.ru

Что такое хлорпарафин ХП-66Т и зачем его добавляют в ПВХ

Хлорпарафин ХП-66Т представляет собой важный компонент, используемый в производстве поливинилхлорида (ПВХ). Это жидкий хлорированный углеводород, который получается в результате обработки парафинов га...

Читать далее »

11.09.2026 Химический портал himsite.ru

Ступенчатые решетки грабельные канализационные: принцип работы и применение в промышленности

Ступенчатые решетки грабельные канализационные: принцип работы и применение в промышленности Механическая очистка сточных вод — это первый и один из самых ответственных этапов подготовки стока на п...

Читать далее »

Copyright © 2009-2026 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь