4. Биологические макромолекулы

(приводится по тексту:
Регирер С.А. Биомеханика. Обзор. Ин-т механики МГУ. Москва. 1990. - 71c.)

К предыдующей странице тематического рубрикатора

Белковые и иные большие молекулы (биополимеры), составляющие основу живой материи, сани не являются, по определению, живыми. Тем не менее, их изучение в некоторых специальных аспектах неизбежно должно принадлежать биомеханике, поскольку изменения конфигурации этих молекул, их объединение, разделение и другие элементарные процессы лежат в основе всех биомеханических свойств клеток, включая подвижность [34].

Молекулы биополимера обычно рассматривают как одномерные упругие объекты, форма которых в равновесии определяется минимумом полной (не только упругой) энергии. На этой основе изучается, например, природа конфигураций молекул ДНК [35]. Наряду со свойствами отдельных молекул изучаются свойства их объединений, например, пучков волокон коллагена, эластина, кератина и других белков [29,36], нитей миозина в мышечных клетках (см. обзор [37]), а также актин-содержащих микротрубочек и микронитей [38], участвующих в движении немышечных клеток. В связи с некоторыми новыми идеями относительно роли белков в живых системах исследуются упругие свойства аминокислотных и подобных им кристаллов. Все большую роль начинают играть математические модели: так, хорошо развиты представления о мостиковом механизме мышечного сокращения [17- т. 2, с. 179-207; 39,40] (см. раздел 10), об изгибании и вращении жгутиков и ресничек [41,42]. В молекулярной механике мышечного сокращения в последние годы созданы экспериментальные модели в виде искусственных "конструкций" из актина и миозина [43,44], в которых удалось получить эффект относительного движения.

Значительная информация о свойствах биологических макромолекул получается в результате исследования реологических свойств растворов, в том числе и таких, которые не присутствуют в живых организмах. Теория разбавленных растворов полимеров разработана довольно детально, поэтому, скажем, по вязкоупругим характеристикам раствора можно рассчитывать некоторые параметры растворенного вещества [34,45]. Этот метод достаточно чувствителен для того, чтобы различать молекулы с нормальной и аномальной структурой [46]. Подробно исследуются свойства растворов гемоглобина как возможных заменителей цельной крови.

К следующей странице тематического рубрикатора