|
Таким образом, Фуллерен структурирует в сотни раз большую массу воды. Иначе говоря, что уже сотые доли процента Фуллерена способны структурировать значительную долю раствора. Видите? Фуллерен и здесь действует в малых и сверхмалых дозах. По своим свойствам структурированная вода, окружающая молекулу Фуллерена, существенно отличается от обычной. В частности, она замерзает не при 0, а при - 2, 8°. Когда мы берем результаты достаточно старых исследований о плавлении воды, окружающей биомолекулы, мы получаем ту же самую цифру. Таким образом, в растворе выделяется два сорта воды: структурированная вода, окружающая Фуллерен и биомолекулы, и свободная вода. При выпаривании растворов в первую очередь испаряется именно свободная вода. Такая же водная оболочка с пониженной температурой плавления образуется вокруг молекул ДНК, в растворах ферментов. Например, рассчитано, что на одно звено двойной спирали ДНК приходится 24 молекулы структурированной воды. В непосредственной близости от молекулы Фуллерена находятся 22 молекулы воды. И сегодня биохимики все больше убеждаются, что физиологическое состояние клеточных структур во многом зависит от состояния этой водной оболочки биомолекул и их активных центров. И Фуллерены, структурируя воду, стабилизируют и защищают окружающие биомолекулы, что также подтверждено экспериментально. - В чем это проявляется и насколько? - Присутствие в растворе фуллерена повышает устойчивость биомолекул - белков, ДНК к тепловым воздействиям. Что такое смерть от перегрева или ожог? Это прежде всего денатурация - необратимое разрушение тонкой, вторичной структуры белков, после чего белки способны служить не более, чем пищей. Раньше считалось, что температура денатурации - величина для каждого белка постоянная. Оказалось, что это далеко не так - а дело в стабильных водных структурах, образуемых фуллеренами. В присутствии фуллеренов температура денатурации белка повышается на 5-10°, что, по меркам биологии, исключительно много. Например, нормальную температуру тела 36, 5° отделяют от порога тепловой смерти - около 42° - те же 5°. Такое резкое повышение устойчивости биомолекул к перегреву в присутствии фуллеренов - еще одна научная сенсация. Изучая влияние фуллеренов на работу ферментов, мы обнаружили, что не только возросла температура их денатурации, при которой они перестают работать, но их активность при повышенных температурах повышается. Как известно, кривая скорости биохимических реакций плавно растет с температурой, достигает максимума - обычно где-то на уровне максимальной температуры тела, после чего идет на спад: высокая температура приводит к денатурации фермента и потере его активности. А фуллерены сдвигают максимум этой кривой в область высоких температур. — 50 —
|