Astronomijos ir astronautikos naujienos - Vilniaus universitetas

sës ir guma tampa kietos ir trapios, t.y.panaðios á medþiagas, sudarytas ið maþømolekuliø – makromolekulës monomerø.Taip makromolekulinës medþiagospraranda specifines savybes todël, kadtokioje þemoje temperatûroje monomerøsegmentø ðiluminis judëjimas susilpnëjatiek, kad liaujasi monomerø ir segmentølaisvas sukiojimasis, panaðiai kaipsustoja monomerø judëjimas. Tada makromolekulinëmedþiaga tampa panaði áuþðalusá monomerø rinkiná, ir virsta mikromolekulinemedþiaga.Reikia pasakyti, kad gumos, taip patir þelë, drebuèiø, kisieliaus elgsenà lemiaidealiosios makromolekulës elgsena, taèiautos medþiagos skiriasi makromolekuliøtankiu: þelë, drebuèiai ir kisielius yrapusiau praskiesti tirpalai, kuriuose tirpikliovandens yra kur kas daugiau nei makromolekuliø,o gumoje tirpiklio (nebe vandens)beveik nëra, ir ji yra koncentruotasmakromolekuliø tirpalas.Dar vienas koncentruotos makromolekulinësmedþiagos pavyzdys yra plastmasës.PlastmasësKaip ir guma, plastmasës yra sudarytosbeveik vien ið makromolekuliø.Plastmasës yra labai ávairiø savybiø:minkðtos ir kietos, lanksèios ir trapios…Kokia ta plastmasë bus, priklauso nuosàveikø tarp makromolekuliø monomerøir ertmiø susidarymo. Jei tos sàveikoslabai stiprios, o ertmiø nëra, plastmasëbus kieta, panaðiai kaip ir kietos medþiagos,sudarytos ið maþøjø molekuliø (atitinkanèiøatskirus monomerus). Bet jeitarp makromolekuliø monomerø tarpmolekulinëssàveikos yra silpnos, plastmasëbus lanksti. Jei yra dar ir ertmiø, jibus ir minkðta, ir tampri kaip guma.Vis dëlto ir lanksti plastmasë yra palygintitvirta, jos plëvelæ sunkoka perplëðti.Taèiau jos tvirtumas ir lankstumas priklausone tik ir ne tiek nuo tarpmolekuliniøsàveikø tarp skirtingø makromolekuliømonomerø, kiek nuo skirtingø makromolekuliøraizginëliø susipynimo, tarsisusipainiojusiø siûlø raizginio.Tempiant minkðtà, lanksèià plastmasësplëvelæ, kad ir polietileniná maiðelá,jos susiraizgiusios makromolekulës irgiyra tempiamos ir dël ðiluminio judëjimobesisukant monomerø segmentamsmakromolekuliø raizginëliai tiesëja. Taèiauið pradþiø jà reikia stipriai tempti,nes makromolekuliø raizginëliai yra labaisusipainiojæ. Bet kuo daugiau plëvelëtempiama, tuo labiau raizginëliai tiesëja,makromolekulës lengviau iðsipainiojair slenka vienos kitø atþvilgiu ir tuolengviau plëvelæ tempti. Toliau tempiantplëvelæ makromolekuliø raizginëliai visaiatsipainioja vieni nuo kitø, ir plastmasinëplëvelë gana lengvai plyšta.Tiesa, tarp iðtemptos gumos ir iðtemptosplastmasinës plëvelës esamaesminio skirtumo. Iðtempus plastmasinæplëvelæ, bet jai dar neplyðus, ji nebesusitraukiair ágytoji deformacija iðlieka, nestempiant plastmasæ jos gretimø makromolekuliøvienaip susipainiojæ raizginëliaisusipainioja kitaip – atsipainioja nuo vienøir susipainioja su kitais ir todël iðtempimaslieka. Tuo tarpu iðtempus gumà ir paleidusjà, ji vël susitraukia, nes sieros tilteliainenutrûksta ir makromolekulës liekasujungtos tos paèios ir taip pat.Kadangi tempiant plastmasæ susiraizgiusiosmakromolekulës turi atsipainiotisukiojantis monomerø segmentams, taikuo aukðtesnë temperatûra, tuo greièiaujos sukiojasi ir atsipainioja – plëvelë lengviautempiasi ir plyðta. Antra vertus, dëltos paèios prieþasties dvi plastmasësplëvelës suklijuojamos. Aukðtesnëje temperatûrojemonomerø segmentai imalengviau sukiotis, abiejø plastmasës plëveliøkraðtiniø makromolekuliø susilieèiantysraizginëliai ðiek tiek susiraizgo, irplastmasës sulimpa. Todël automatuose,kurie suklijuoja pripiltus plastmasiniusmaiðelius ir paskui juos atskiria, turi bûtiparinkta reikiama temperatûra.Tuo tarpu lankstant plastmasinæ plëvelæmakromolekuliø raizginëliø nereikiaatskirti, o tik pakeisti jø susiraizgymo bûdà,o tai yra daug lengviau, nes reikia tikpakeisti dalies monomerø segmentøorientacijà keièiant tik nedidelës makromolekuliødalies atstumus tarp jø galø.Todël plastmasinë plëvelë lankstosi lengviaunei tempiasi.Kietø ir trapiø plastmasiø makromolekuliøraizginëliai taip pat yra susipynæ,taèiau juose sàveikos tarp monomerøsegmentø yra stiprios ir jie negali laisvaisukiotis ir jø raizginëliai keisti savo susiraizgymo.Tokios plastmasës makromolekuliømonomerø segmentai pradedalaisvai sukiotis ir jø raizginëliai gali keistisavo susiraizgymo bûdus tik esant aukðtaitemperatûrai, taèiau tokioje temperatûrojeplastmasinë medþiaga jau gali irchemiðkai skilti – degti.Ryðkus skirtumas tarp plastmasiniømedþiagø ir medþiagø, sudarytø ið atskirømonomerø, yra jø skystëjimas ir kietëjimas.Kylant temperatûrai plastmasë iðlëto skystëja, bet iðlieka gana klampi dëlmakromolekuliø susipynusiø raizginëliøir tada, kai jø monomerø segmentai imalaisvai sukiotis, bet skirtingos makromolekulëslieka susiraizgiusios, savaimeneatsiskiria. Norint plastmasës makromolekuliøraizginëlius atskirti reikia kokionors iðorinio poveikio. Tuo tarpu ðildomosmonomerø medþiagos skystëja, lydosiarba staiga kietëja esant pastoviai temperatûrai,t.y. kai ðildant medþiagos temperatûranekyla tol, kol visa medþiaga nesuskystëja,o ðaldant – kol nesukietëja,pavyzdþiui, vanduo.Gyvybë – irgi makromolekulësMakromolekulës laiduoja ir gyvybësegzistavimà. Taèiau ið keturiø skirtingø rûðiøgyvybës makromolekuliø – nukleorûgðèiø(DNR ir RNR), baltymø, polisacharidøir lipidø, tik pastarieji sietini suidealiàja makromolekule.Kaip þinoma, lipidai yra làsteliø iðorinësir vidiniø membranø pagrindas, nesjie vandenyje sudaro dvisluoksnæ plëvelæ,kurioje yra ásitvirtinæ ir plaukioja daugbaltymø bei polisacharidø. Tà dvisluoksnæplëvelæ lipidai sudaro dël savo ypatingossudëties: jø molekulës sudarytos iðvandenyje tirpstanèios hidrofilinës galvutësir vandenyje netirpstanèios hidrofobinësuodegëlës. Todël vandenyje abiejøsluoksniø lipidø galvutës iðsidësto abiejuoseplëvelës pavirðiuose, o uodegëlëssusiglaudþia dvisluoksnio viduje, kad nesusisiektøsu vandens molekulëmis (þr.„Vanduo – gyvybës statybininkas“, MG,2004, Nr. 3, 34-35 p.). Lipidø uodegëlës iryra panaðios á idealià makromolekulæ, nesjos yra panaðios sudëties kaip ir polietilenomakromolekulës, t.y. jos sudarytos iðkeliø ar keliolikos –( CH 2– CH 2)– grupiøsu retai áterptomis –( CH = CH )– grupëmis.Kadangi ðiø grupiø tarpusavio sàveikosyra silpnos, tai jos gali sukiotis vienoskitø atþvilgiu ir tuo jos panaðios á idealiàjàmakromolekulæ. Taèiau uodegëlës,bûdamos gana trumpos, nesudaro iðtisiniopolimerinio susipynusiø makromolekuliøraizginio. Lipidø uodegëlës jei ir apsivejaviena apie kità, tai ir vël greitai atsiveja,ir todël lipidai membranoje sudaroklampø skystá, kuriame plaukioja ne tik lipidømolekulës, bet ir baltymai bei polisacharidai.Kadangi lipidø uodegëlës beveikneapsiveja viena apie kità, tai jos yrasusiglaudusios ir beveik tiesios, iðsidësèiusiosstatmenai lipidiniam dvisluoksniui.Kitos biologinës makromolekulës,baltymai, nukleorûgðtys (DNR ir RNR) beipolisacharidai, daþniausiai turi gana specifinesstabilias struktûras, neturinèias ryðiosu idealiosiomis makromolekulëmis.Nukleorûgðèiø struktûra gana specifinë– dviguba spiralë, kuri bûdinga DNR ir iðdalies RNR. Baltymø bûna làsteliø struktûrosearba jie sudaro kompaktines globules,plaukiojanèias vandenyje – citoplazmojearba lipiduose – membranoje (þr.aukðèiau minëtàjá straipsná). Daugumapolisacharidø yra tvarkingai susidëliojælàstelëse kaip energetinës maisto atsargosarba sudaro specifines apsauginesstruktûras, pavyzdþiui, ðarvus.Mokslas ir gyvenimas 2006 Nr. 3 25