Семантический+конспект+реферата+<<ЯВЛЕНИЕ+КЛАСТЕРНОЙ+КРИСТАЛЛИЗАЦИИ+КРИОПРОТЕКТОРНЫХ+РАСТВОРОВ>>

 =Семантический конспект =

__1.__Криопротектор - вещество, защищающее живые объекты от повреждающего действия замораживания. Это действие проявляется в формировании внутриклеточного льда и обезвоживании.

__2.__Криопротекторный раствор состоит из двух молекул: молекулы криопротекторного вещества - органической молекулы, препятствующей формированию кристаллов льда за счёт образования водородных связей с молекулами воды, и молекулы воды.

__3.__ Силы связи молекул в данном растворе могут оказывать существенное влияние на кинетику его кристаллизации.

__4.__При кристаллизации данного раствора в процессе понижения температуры конкурируют два процесса: увеличение разности свободных энергий компонентов А и В между твёрдой и жидкой фазами и увеличение суммарной энергии разрываемых «А-В» связей при разделении компонентов А и В в процессе кристаллизации.

__5.__ Увеличение разности свободных энергий компонентов А и В между твёрдой и жидкой фазами приводит к уменьшению числа молекул в критическом зародыше.

__6.__ В реальных растворах нельзя достичь эвтектической концентрации и тем более реализовать эвтектический распад раствора на механическую смесь отдельных кристаллов А и В.

__7.__ Наиболее вероятным исходом при дальнейшем охлаждении таких систем является стеклование остающейся жидкой фракции.

__8.__ Часть молекул компонента А - воды - может переходить в нанокристаллы льда вплоть до температуры стеклования. 8.1 В основе этого лежит явление агрегации молекулярных комплексов «вода – криопротектор», описываемых общей формулой AβB, где β – среднее число молекул воды, связанных с молекулой криопротекторного вещества В при температуре Tc. 8.2 Основной движущей силой такой агрегации является возможность создать критический зародыш фазы А при минимальных значениях суммарной энергии разрываемых связей. 8.3 Такая возможность в процессе охлаждения криопротекторного раствора возникает при температурах T ≤ TC, когда размер критических зародышей кристаллов льда достигает таких значений, что они могут образовываться при соединении комплексов AβB в кластеры без разрыва или с частичным разрывом «А-В» связей. 8.4 Эти агрегаты будут сначала переходить комплексы с максимальным количеством связанной воды, а по мере понижения температуры в процесс будут включаться менее гидратированые молекулы.

__9.__Это означает, что предполагаемый механизм кластерной кристаллизации реализуется в диапазоне температур Tc… Tg, что принципиально отличает его от известного механизма эвтектической кристаллизации, протекающей при постоянной температуре T = Teut.

__10.__Кроме того, заключения, сделанные на основе эвтектической модели, не согласуются с экспериментальными фактами, что приводит к определённым противоречиям при их трактовке, в то же время, когда они хорошо описываются в рамках кластерной модели кристаллизации.

__11.__Наблюдаемые особенности процессов образования кристаллов льда при нагреве быстро замороженных растворов дополнительно подтверждают рассмотренную теорию кластерной кристаллизации.

__12.__В отличие от роста кристаллов за счёт диффундирующих из раствора молекул, кластерная кристаллизация может протекать ступенчато. Это связано с необходимостью соответствия размера критического зародыша при данной температуре тому числу молекул воды в комплексах AβB, которые могут участвовать в его образовании.

__13.__Эффективность кластерной кристаллизации повышается по мере увеличения энергии связей молекул воды с молекулами криопротекторного вещества.

__14.__Эти особенности стоит учитывать при разработке технологий криоконсервирования биосистем.