磁化水性质的变化对蛋白质分子和大肠杆菌蛋白质的影响

摘要

众所周知，生命体离不开水，水在生命体中究竟起着怎样的作用呢? 21世纪水与生物学的研究引起了科学家的关注。在范德华力作用下，水分子间可形成氢键，有相互吸引成团状的趋势。这样一个水分子就可以通过氢键的形式与多个水分子相连，形成“水簇(Water Cluster)”。在长期静止的情况下，可形成多达几十个水分子的团簇。须指出，这些大分子团是随机的、无定形的链状线团。其溶解能力、渗透力都很低。不能被动、植物和人吸收，成为“死水团”。这些无定形结构的分子簇可以经一定的物理、化学处理，使其转化为较小的分子簇。磁化，作为简单而用实际的方法，被大多数实验室采用，用以进行对“水簇”的研究。 本文即是通过对三蒸水进行磁化，测量三蒸水与磁化水的一些参数，通过对比可以得知，三蒸水在磁化过程中会由较大的水分子簇转变为较小的水分子簇。水分子与生命大分子之间的相互关系借助于用磁化水培养单一蛋白质-卵清蛋白，然后测其1HNMR与普通三蒸水进行比较。最后将磁化水应用于大肠肝菌的培养，采用电泳法比较磁化水与普通三蒸水对大肠肝菌的生物活性的影响。 实验证明，弱磁场作用使水的缔合度降低，大分子团簇的百分比含量降低，而小分子团簇的百分比含量增加。而随着大分子团簇转变为小分子团簇，水在磁场中获得了能量，分子运动速度加快，即“布朗运动”加快。我们知道，在化学反应过程中，反应物之间接触面积越大，其反应速率越快。如果我们将微观水分子簇宏观化，可以得出小水分子簇甚至单个水分子簇与周围的物质接触面积增大，那么水分子与周围物质之间的相互作用必然加快。 “布朗运动”加快，必然会使水获得更强的溶解能力，而更小的水分子簇将有更大的几率进入细胞壁，从而影响生命大分子。蛋白质水接触的几率也随之增加，所以磁化水对于蛋白质的结构将有一定的影响。 由于磁化过的水水分子活动加快，并获得了高能量，使磁化水培养的大肠肝菌生长速率比普通三蒸水培养的大肠肝菌生长速率快，这就进一步证明了磁化水具有较强的渗透性和对可溶性物质的溶解能力。

目录

文摘

英文文摘

前言

声明

第一章文献综述

1.1生命水的状态

1.2结合水的作用

1.3水的单体结构

1.3.1液态水的结构模型

1.3.2水分子簇

1.4氢键

1.5观察水分子簇结构变化的方法

1.5.1远红外振转隧道光谱(FIR-VRT)法

1.5.2飞秒激光

1.6蛋白质

1.7水与蛋白质

第二章水分子结构的改变及其特征

2.1磁场处理

2.2磁化水折光率实验

2.2.1实验仪器及试剂

2.2.2实验结果讨论

2.3介电常数实验

2.3.1实验仪器及试剂

2.3.2实验结果

2.4结论

第三章磁处理水对蛋白质结构的影响

3.1卵清蛋白介绍

3.2液体核磁共振实验

3.2.1实验仪器及试剂

3.2.2实验结果分析

3.3固体核磁共振实验

3.3.1实验仪器及试剂

3.3.2实验结果分析

3.4本章小结

第四章磁处理水对大肠杆菌蛋白质活性的影响

4.1大肠杆菌介绍

4.2大肠杆菌生长实验

4.2.1实验方法

4.2.2实验结果分析

4.3大肠杆菌的聚丙烯酰氨凝胶电泳

4.3.1所需试剂及仪器

4.3.2实验结果分析

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢