Langbahn Team – Weltmeisterschaft

Persistenslængde

Persistenslængden er et kvantitativt mål for en polymers stivhed. En polymer meget kortere end persistenslængden opfører sig som et stift legeme, mens en polymer meget længere end persistenslængden kan antage adskillige konformationer. Persistenslængden indgår i modellen for den ormelignende kæde, hvor den er den karakteristiske afstand for korrelationen mellem to dele af polymeren:[1][2]

hvor er korrelationsfunktionen som funktion af afstanden . Når er lig med , er korrelationen faldet med en faktor . Ved at modellere polymeren vha. bjælketeori kan det vises, at persistenslængden er givet ved:[1][3] [4] [5]

hvor er Boltzmanns konstant, er temperaturen, er Youngs modul, og er arealmomentet. Det ses her, at en polymer bliver stivere ved at have et højt Youngs modul og ved at være tyk - gennem arealmomentet - mens den har større tendens til at være bøjet, når temperaturen stiger, fordi den termiske energi da dominerer over bøjningsenergien.[6]

For en ladet polymer afhænger persistenslængden af den omgivende saltkoncentation pga. elektrisk skærmning. Dette er beskrevet i OSF-modellen.[7]

Kildehenvisninger

  1. ^ a b Landau, Lev Davidovič; Lifšic/Lifshitz/Lifshits, Evgenii Mikhailovich (1958-1981). Statistical Physics (engelsk). Oxford [and other publisher] : Pergamon Press. s. §127.
    Landau, Lev Davidovič; Lifshitz, Evgenii Mikhailovich; Lenk, Richard (translated Russian to German) (1979). Lehrbuch der Theoretischen Physik: Statistische Physik: Teil 1 (5.Auflage) (tysk). Berlin: Akadmie-Verlag. s. §127.
  2. ^ Doi, M.; Edwards, S.F. (1986). The Theory of Polymer Dynamics. Clarendon, Oxford. s. 317.
  3. ^ Gittes, Frederick; Mickey, Brian; Nettleton, Jilda; Howard, Jonathon (1993). "Flexural rigidity of microtubules and actin filaments measured from thermal fluctuations in shape". The Journal of Cell Biology. Vol. 120, no. 4. Rockefeller Univ Press. s. 923-934.
  4. ^ Baumann, Christoph G.; Smith, Steven B.; Bloomfield, Victor A.; Bustamante, Carlos (1997). "Ionic effects on the elasticity of single DNA molecules". Vol. 94, no. 12. Proceedings of the National Academy of Sciences. s. 6185-6190.
  5. ^ Mofrad, Mohammad R.K.; Kamm, Roger D. (2006). Cytoskeletal mechanics: models and measurements. Cambridge University Press. ISBN 9781139458108.
  6. ^ Phillips, Rob; Kondev, Jane; Theriot, Julie; Garcia, Hernan G. (2003). "10.2.2 - Beam Theory and the Persistence Length: Stiffness is Relative". Physical Biology of the Cell (engelsk) (2. udgave). Garland Science. s. 389-392. ISBN 978-0-8153-4450-6.
  7. ^ Persistence Length of Polyelectrolyte Chains http://iopscience.iop.org/article/10.1209/0295-5075/24/5/003/meta