| Предыдущая задача | Содержание | Следующая задача | 38-ая Международная Химическая Олимпиада Тренировочные задачи |
На Земле есть много областей, где температура опускается ниже 0oС. Как выживают организмы в условиях, в которых вода замерзает? В организмах насекомых, обитающих в холодных регионах, синтез веществ, которые предотвращают замерзание жидких тканей, начинается еще осенью, а к весне эти соединения полностью исчезают. На рис. 23-1 представлены сезонные колебания содержания глицерина в тканях насекомого.
23-1. Каково массовое процентное содержание глицерина в организме насекомого, если жидкости в нем не замерзают при –20 oС только благодаря глицерину? Примите, что раствор глицерина является идеальным. Каким будет осмотическое давление раствора при данной концентрации глицерина по отношению к чистой воде? Прокомментируйте получившиеся результаты. Криоскопическая константа для воды равна 1.86 oC/(моль×кг).
Рис. 23-1. Максимумы и минимумы дневной температуры и содержание глицерина в личинках ночной бабочки, обитающей на золотарнике. (K.B. StoreyandJ.M. Story 1988 Physiol. Rev. 68:27)
23-2. Каково действительное содержание глицерина в насекомом в январе? При какой температуре кристаллизовался бы раствор с такой концентрацией глицерина?
23-3. У некоторых животных кроме глицерина, в предотвращении замерзания жидких тканей принимают участие специальные белки-“антифризы”. Механизм их действия заключается в ингибировании роста мельчайших кристалликов льда. Если в таком белке модифицировать боковые цепи, содержащие треонин или аспартат, то он перестает выполнять свою функцию. Какой тип взаимодействия между боковыми цепями и микрокристаллами льда отвечает за активность белка?
 |
главная цепь
боковые цепи
треонин аспартат
Ответ
23-1. 50%; 223 атм.
23-2. 18.7%; -4.7 оС.
23-3. Водородные связи.