Хімія, фізика та технологія поверхні, 2012, 3 (4), 359-374.

Вплив органічних розчинників на поведінку внутрішньоклітинної води в клітинах дріжджів



V. M. Gun'ko, T. V. Krupska, V. M. Barvinchenko, V. V. Turov

Анотація


Методом 1Н ЯМР-спектроскопії з пошаровим виморожуванням об’ємної та зв’язаної води вивчено її стан в сухих (що містили близько 7 мас.% води) та частково регідратованих (при додаванні 10 мас.% води) дріжджових клітинах Saccharomyces cerevisiae при додаванні (10 мас.% або 2–3 г на грам сухих клітин) неполярних (C6H6, CCl4) або полярних (CD3CN, (CH3)2CO, (CD3)2CO, (CH3)2SO, (CD3)2SO) органічних розчинників. Показано, що неполярні розчинники витісняють частину води з вузьких пор у пори більшого розміру, а полярні – воду з широких мезопор у міжклітинний простір. Такі структурні відміни внутрішньоклітинної води супроводжуються її енергетичною диференціацією. Можна виділити чотири типи внутрішньоклітинної води: слабо- (хімічний зсув dH = 1–2 м.ч.) та сильноасоційовану (dH = 3–5 м.ч.), які можуть бути сильно- (DG <- 0.8 кДж/моль) або слабозв'язаними (DG > - 0.8 кДж/моль) з функціональними елементами клітини.



Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Crowe J.H., Hoekstra F.A., Crowe L.M. Annu. Rev. Physiol. 1992. 54. 579. DOI: 10.1146/annurev.ph.54.030192.003051.

Dilks T.J.K., Proctor M.C.F. J. Bryol. 1974. 8. 97.

Leopold A.C. (Ed.) Membrane, metabolism and dry organisms. Comstock Pub. Assoc., 1986. 188–209.

Tunnacliffe A., de Castro A.G., Manzanera M. Cryobiology. 2001. 43(2). 124. doi 10.1006/cryo.2001.2356.

Becker M.E., Rapoport A.I., Kalakutsi L.В. Detention of the cell vitality. Riga: Zinatne, 1987. (in Russian).

Cameron R.E., Morelli F.A. Antarctic J. U.S. 1974. 9. 113.

Gilichinsky D. (Ed.) Viable microorganisms in permafrost. Russian Acad. Sci.: Pushchino, 1994.

Gilichinsky D.A., Vorobyova E.A., Erokhina L.G., Fyordorov-Dayvdova D.G., Chaikovskay N.R. Adv. Space Res. 1992. 12(5). 225. doi 10.1016/0273-1177(92)90180-6.

Jones P.G., VanBogelen R.A., Neidhardt F.C. J. Bacteriol. 1987. 169(5). 2092. PMC212099.

Jones P.G., Inouye M. Mol. Microbiol. 1994. 11(5). 811.

Gounot A.-M. J. Appl. Bacteriol. 1991. 71(5). 386.

Steponkus P.L., Uemura M., Webb M.S. Curr. Topics Plant Physiol. 1993. 10. 37.

Steponkus P.L., Uemura M., Joseph R.A., Gilmour S.J., Thomashow M.F. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. 95. 14570. doi: 10.1073/pnas.95.24.14570.

Strauss G., Hauser H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. 83(8). 2422.

Anchordoguy T.J., Rudolph A.S., Carpenter J.F., Crowe J.H. Cryobiology. 1987. 24(4). 324.

Nanjo T., Kobayashi M., Yoshiba Y., Kakubari Y, Yamaguchi-Shinozaki K., Shinozaki K. FEBS Lett. 1999. 461(3). 205.

Antikainen M., Griffith M. Physiol. Plant. 1997. 99(3). 423.

Armitage W.J., Juss B.K. Cryo-Lett. 1996. 17(4). 213.

Karlsson J.O.M. Cryobiology. 2001. 42(3). 154.

Hubalek Z. Cryobiology. 2003. 46(3). 205. DOI: 10.1111/j.1365-2672.1991.tb03806.x.

Ashwood-Smith M.J., Farrant J. (Eds.) Low Temperature preservation in medicine and biology. Pitman, Kent, England, 1980.

Wang J.-H. Cryobiology. 2000. 41(1). 1.

Tao D., Li P.H. J. Theor. Biol. 1986. 123(3). 305.

Uzunova-Doneva T., Donev T. J. Culture Collect. 2005. 4(1). 17.

Turov V.V., Gun’ko V.M., Bogatyrev V.M., Zarko VI, Gorbik SP, Pakhlov EM, Leboda R, Shulga OV, Chuiko AA. J. Colloid Interface Sci. 2005. 283(2). 329.

Gun’ko V.M., Turov V.V., Bogatyrev V.M. et al. Adv. Colloid Interface Sci. 2005. 118(1–3). 125.

Surface Chemistry in Biomedical and Environmental Science, NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry / Eds. J.P. Blitz and V.M. Gun'ko. Dordrecht: Springer, 2006.

Turov V.V., Gun'ko V.M., Tsapko M.D. et al. Appl. Surf. Sci. 2004. 229(1–4). 197.

Pople J.A., Schneider W.G., Bernstein H.J. High-resolution nuclear magnetic resonance. New York: McGraw-Hill Book Company, 1959.

Hindman J.C. J. Chem. Phys. 1966. 44(12). 4582.

Doremieux-Morin C., Heeribout L., Dumousseaux C. et al. J. Am. Chem. Soc. 1996. 118(51). 13040.

Gun’ko V.M., Turov V.V., Shpilko A.P. et al. Colloids Surf. B. 2006. 53(1). 29.

Turov V.V., Gun’ko V.M., Zarko V.I. et al. Colloids Surf. B. 2006. 48(2). 167.

Bergna H.E. (Ed.) Colloidal silica: fundamentals and applications. Taylor & Francis LLC, Salisbury, 2005. 499–530.

Gun’ko V.M., Turov V.V. Langmuir. 1999. 15(19). 6405.

Handbook of thermodynamic properties of individual substances. Ed. V.P. Glushko. Moscow: Nauka, 1978. (in Russian).

Strange J.H., Rahman M., Smith E.G. Phys. Rev. Lett. 1993. 71(21). 3589.

Strange J.H., Mitchell J., Webber J.B.W. Magn. Reson. Imag. 2003. 21(3–4). 221.

Gallegos D.P., Munn K., Smith D.M., Stermer D.L. J. Colloid Interface Sci. 1986. 119(1). 127.

Aksnes D.W., Kimtys L. Solid State Nuclear Mag. Res. 2004. 25(1–3). 146.

Gun’ko V.M., Turov V.V., Leboda R. et al. Langmuir. 2007. 23(6). 3184.

Gun’ko V.M., Turov V.V., Zarko V.I. et al. J. Colloid Interface Sci. 2007. 308(1). 142.

Gun’ko V.M., Turov V.V., Leboda R. et al. Appl. Surf. Sci. 2007. 253(13). 5640.

Provencher S.W. Comp. Phys. Comm. 1982. 27(3). 213.

Gun’ko V.M., Turov V.V., Leboda R. et al. Adsorption. 2005. 11(1). 163.

Turov V.V., Gun’ko V.M., Leboda R. et al. J. Colloid Interface Sci. 2002. 253(1). 23.

Gun'ko V.M., Turov V.V., Turov A.V. et al. Central Europ. J. Chem. 2007. 5. 420.

Physicochemistry of Nanomaterials and Supramolecular Structures. Eds. A.P. Shpak and P.P. Gorbik. Kiev: Naukova Dumka, 2007. (in Russian).

Chaplin M. Water structure and science. http://www.lsbu.ac.uk/water/. 2012.

Gun'ko V.M., Turov V.V., Gorbik P.P. Water at the Interfaces. Kiev: Naukova Dumka, 2009. (in Russian).

Turov V.V., Gun'ko V.M. Clustered Water and Ways of its Applications. Kiev: Naukova Dumka, 2011. (in Russian).




Copyright (©) 2012 V. M. Gun'ko, T. V. Krupska, V. M. Barvinchenko, V. V. Turov

 CC By Creative Commons "Attribution" 4.0