ОСОБЕННОСТИ НУКЛЕОТИДНОГО СОСТАВА ГЕНОВ

равняться частоте встречаемости пиримидиновых нуклеотидов fY. Пурины и 
пиримидины имеют разный молекулярный вес, преобладание в молекуле ДНК 
одного   из   видов   нуклеотидов   приведёт   к   равновесности   комплементарных 
нитей   ДНК.   Интроны   играют   большую   роль   в   поддержании   в   генах   частот 
встречаемости   нуклеотидов   fA,   fT,   fC,   fG   для   соблюдения   второго   правила 
Чаргаффа: fA=fT, fC=fG.
Для генов в хромосоме с минимальной плотностью в группе без интронов 
средняя   длина   гена   составляет   1050   нуклеотидов.   Для   генов   в   хромосоме   с 
минимальной   плотностью   в   группе   с   1-2   интронами     средняя   длина   гена 
составляет   14000   нуклеотидов.   Для   генов   в   хромосоме   с   минимальной 
плотностью в группе с 3-5 интронами   средняя длина гена составляет 31373 
нуклеотида. Для генов в хромосоме с минимальной плотностью в группе с 6-9 
интронами     средняя   длина   гена   составляет   84057   нуклеотида.   Для   генов   в 
хромосоме   с   минимальной   плотностью   в   группе   с   6-9   интронами     средняя 
длина гена составляет 131620 нуклеотида. Содержание аденина и тимина во 
всех группах составляет 60%, а гуанина и цитозина 40%. 
Согласно   полученным   данным   можно   говорить,   что   длина   гена   будет 
зависеть   в   большей   степени   от   длины   и   количества   интронов   в   гене.   Чем 
длиннее ген, тем больше будет встречаться в гене мелких экзонов (менее 400 
н.) 
В   межгенных   участках   имеется   меньшее   содержание   гуанинового   и 
цитозинового нуклеотидов, чем в кодирующих последовательностях.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Иващенко А.Т.
FUSARIUM SOLANI САҢЫРАУҚҰЛАҒЫНЫҢ ДАҚЫЛДЫҚ 
ФИЛЬТРАТЫНЫҢ БИОЛОГИЯЛЫҚ БЕЛСЕНДІЛІГІНЕ ӘСЕР ЕТЕТІН 
ЗАТТАРДЫҢ СКРИНИНГІ
Байқара Б. Т.
әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы, Қазақстан, 
barshagul_87@mail.ru
Fusarium   туысының   саңырауқұлақтары   табиғатта   кең   тараған.   Ол 
топырақта,   өсімдік   қалдықтарында,   кейде   өсімдіктердің   өзінде   мицелий, 
хламидоспора   түрінде   сақталады.   Бұл   саңырауқұлақтардың   конидиялары   су, 
жәндіктер   және   ауа   ағымы   арқылы   тасымалданады.   Фузариум   туысы 
саңырауқұлақтарының белсенді дамуы ауа мен топырақ ылғалдылығы жоғары 
болғанда   жүзеге   асады.   Құрамында   әр   түрлі   ферменттердің   болуына 
байланысты,   олар  органикалық  қосылыстарды   ыдыратуға  қабілетті.  Fusarium 
туысының   кейбір   түрлері   әр   түрлі   биологиялық   белсенді   қосылыстарды 
(мысалы,   витаминдер,   антибитиктер   және   токсиндер)   синтездеу   қасиеті   бар. 
Бұл туыстың саңырауқұлақтарының көбісі – фитотрофтар (өсімдік ауруларын 
қоздырушылар).   Фузариумның   бір   түрі   алуан   түрлі   тұқымдасқа   жататын 
өсімдіктерде   түрліше   патологиялық   көрініс   тудырыра   отырып   –   тамырдың, 
дәндер мен жемістерін шірітіп, зақымдауы мүмкін.

Біздің еліміз үшін ең өзекті мәселенің бірі картоптың құрғақ фузариозды 
шіруі. Картоптың құрғақ фузариозды шірігі ауруының қоздырғышы – фузариум 
туысының әр түрлі саңырауқұлақтары (Fusarium solani) болып табылады.
Саңырауқұлақ  дақылының биологиялық   белсенді  заттарының  биосинтезі 
дақылдау жағдайы мен әр түрлі қоспаларды қосуға байланысты. Сондықтан да 
біздің жұмысымыздың мақсаты келесі заттардың – ПЭГ, циклогексимид, AlCl
3
, 
холестерин, картоп қабығы және таниннің Fusarium solani саңырауқұлағының 
биологиялық   белсенді   қосылыстарының   (токсиндер,   пигменттер   және   с.с.) 
биосинтезіне әсерін зерттеу болды.
Біз   зерттеу   барсында   дәндерді   10%   гиппохлоридте   10   мин 
залалсыздандырып,
 
дистилденген
 
сумен
 
шайдық.
 
Оларды 
залалсыздандырылған, ішінде екі қабат фильтр қағазы бар Петри табақшасына 
салып (әр Петри табақшасына 20 дән), үстіне 2-3 мл дақылдық фильтрат қосып, 
термостатта 6-7 күн дақылдадық. Әр вариант екі рет қайталанылды.
Дақылданған   фильтрат   заттарының   бидай   дәніне   токсинділігі   мен   өсуді 
реттейтін   белсенділігі   тексерілді.   Бақылау   –   стандартты   ортада   дақылданған 
дақылдық   фильтраттан   алынды.   Алынған   нәтижелер   бақылаумен 
салыстырылды. Біз жүргізген зерттеулерде циклогексимид қосылған дақылдық 
фильтраттың   метаболиттерінің   цитотоксинділігі   ең   жоғары   болатындығы 
көрсетілді (дәндердің өсуі 81% төмендеді). Құрамында AlCl
3
 және холестерині 
бар дақылдық фильтраттың метаболиттері дән өсу қарқындылығын жоғарлатты 
(106%).   Одан   басқа   картоптың   қабығы   қосылған   дақылдық   фильтраттың 
метаболиттері бар ортада геммогенез (273%), ал AlCl
3
 бар дақылдық фильтрат 
метаболиттері бақылаумен салыстырғанда ризогенезді (114%) арттырды.
Қорыта   айтқанда,   циклогексимид   дақылдық   фильтрат   белсенділігін 
арттыратындығы   анықталды.   Ал   AlCl
3
  және   холестерин   қосылған   дақылдық 
фильтрат дәннің өсу қарқындылығын жоғарлататындығы көрсетілді. Сонымен 
қатар,   өсуді   реттеу   белсенділігі   AlCl
3
  және   картоп   қабығында   жоғары 
болатындығы айқындалды.
Ғылыми жетекшілер: б.ғ.д., профессор Бейсембаева Р. У. және б.ғ.к., ВНС  
Сапко О.А. 
БИДАЙДЫҢ СОМАКЛОНДЫ ВАРИАНТТАРЫНЫҢ 
ШАРУАШЫЛЫҚТЫҚ- БАҒАЛЫ БЕЛГІЛЕРІНІҢ ТҰҚЫМ ҚУАЛАУЫН 
ЗЕРТТЕУ
Батигүл., Оразалы М.К.,  Қали А.
әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы қ., Қазақстан
Бидайдың   ұзақ   мерзімде   өсірілген   эмбриогенді   каллустарынан   алынған 
өсімдік-регенеранттарының   сомаклондық   өзгергіштігі   клеткалық   биология 
лабораториясында зерттелді. Пісіп жетілу уақыты, сандық (өсімдік ұзындығы, 
негізгі масақ ұзындығы, масақтағы дән саны, масақтағы дән салмағы, өнімді 
түптену) және сапалық (дәннің түсіне, формасына және масақ қабыршағына) 
белгілері бойынша бастапқы сортпен салыстырғанда сомаклондық R
2
  және R
3 

ұрпақтарында   сомаклондық   өзгергіштігі   спектрлерінің   едәуір   кеңеюі   және 
генетикалық өзгергіштігі байқалды. Жаңа биологиялық – бағалы белгілері бар 
сомаклонды варианттардың линиялары (уақытынан ерте пісіп жетілетін, қысқа 
сабақты, түптенуі, масақтағы дән саны мен  салмағы жоғары,  ірі қызыл және ақ 
дәнді) ерекшеленді. 
Сұрыптау   процесіне   бұл   линияларды   ендіру   үшін   олардың   өзін-өзі 
тозаңдандырудан   кейін   ұрпақтарында   бағалы   белгілердің   сақталуының 
тұрақтылығын     дәлелдеу   қажет.   Осыған   байланысты   біздің   ғылыми 
жұмысымыздың   мақсаты   сомаклондардағы   бағалы   белгілердің   келесі 
ұрпақтарда   тұқым   қуалауын   зерттеу   болды.   Ол   үшін   жекеленген   бағалы 
белгілері бойынша алынған сомаклонды линиялардың R
2
  мен R
3      
ұрпақтары 
жеке-жеке егілді. R
3
  және R
4
-тің келесі ұрпақтары зерттеліп, сақталған және 
сақталмаған   белгілер   талданды.   Сомаклонды   варианттардың   ұрпақтары 
тәжірибелік   егістікте   өсірілді.   Сомаклондың   варианттардың   құрылымы   мен 
морфологиясы жалпы қабылданған әдістер бойынша жүргізілді.
Жұмыс барысында кейбір белгілердің толығымен R
3
 және R
4 
ұрпақтарында 
ажырамай тұқым қуалайтындығы анықталды. Олар –  масақтағы дән салмағы, 
ірі ақ дән, қысқа сабақ тәрізді белгілер. Биік сабақтық,, түптенуі жоғары болу 
сияқты   белгілер   қоршаған   орта   жағдайына   байланысты,   өзгерді   және   R
3
,   R
4 
сомаклон ұрпақтарында көрінбеді. Қызыл түсті дән белгісі тек қызыл дәннен 
тұратын   масақты   сомаклондардан   көрінді.   Осы   сорттың   сомаклондарында 
кейбір белгілер сақталынды: қылтанақтылық, ұзарған масақ, масақтағы дәннің 
көлемі мен салмағы, оның пішінінің өзгеруі және еселенген масақтардың пайда 
болуы   секілді   белгілері   R
3
  және   R
4  
ұрпақтарында   жоғарылады.   Зерттеу 
нәтижесінде   шаруашылықтық   құнды   белгілері   бар   формалар   алынды. 
Белгілердің тұқым қуалауын ары қарай зерттеу мақсатында бидайдың R
3
 және 
R
4  
ұрпақтарында   бағалы   белгілердің   тұрақты   тұқым   қуалайтын   сомаклонды 
линиялары алынды.
Ғылыми жетекшілері: б.ғ.к., доцент Ережепов Ә.Е., 
                                        б.ғ.д. Бишимбаева Н.К.
ТҮЙЕ СҮТІНІҢ ЖӘНЕ ШҰБАТТЫҢ ЛИПИДТЕРІНІҢ КЕЙБІР 
КӨРСЕТКІШТЕРІ
Беркімбай Х.Ә., Ерболова Л., Нармуратова М.Х., Конуспаева Г.С.
әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы, Қазақстан, 
konuspayevags@hotmail.fr
Түйе   сүтінің   және   шұбаттың   липидтерінің   сандық   жане   сапалық 
көрсеткіштері   сүттің   және   шұбаттың   тазалығын   және   сақтау   мерзімін 
көрсетеді. Сондықтан  сүттің, шұбаттың қышқылдық, сабындану және иодтық 
сандарын   анықтау   өте   маңызды.   Тәжірибеге   Алматы   облысы,     Оңтүстік 
Қазақстан облысы және Қызылорда облыстарының түйе сүті мен шұбатының 
21 үлгісі пайдаланылды. 

Майды   бөліп   алу   әдісі:   сүт   сауылым   аяқталғаннан   кейін   алынды   және 
анализ   жасалғанша   -20
о
С   температурада   қатырылып   сақталынды.   Сүтті 
центрифугалап алғаннан кейін 10 минут тоңазытқышқа қойып, сүттің бетінен 
қалқып   сүт   майы   бөлінеді.   Алынған   май   аталған   көрсеткіштердің   анализіне 
қолданылады. Қышқылдық саны бос май қышқылдарының мөлшерін көрсетеді 
және   1  г   май  құрамына   кіретін  бос   май  қышқылдарын   нейтралдауға   кеткен 
калийдің   жұмсалған   КОН-ң   мг-н   сипатталады.  Йодтық   сан   100   г   майға 
байланысқан   галоген   мөлшеріне   эквивалентті   йодтың   санын   көрсетеді. 
Сабындану саны майдың қүрамындағы байланысқан және байланыспаған май 
қышқылдарын көрсетеді.
Зерттеу   көрсеткіштері   бойынша   қышқылдық   саны   Оңтүстік   Қазақстан 
облысының сүтінде – 4,9, Алматы облысы: сүтінде – 0,4, ал шұбатында – 0,3-ке 
тең.   Сүт   үлгілерінің   ішіндегі   сабындану   саны   Оңтүстік   Қазақстан   облысы: 
сүтінде   –   1295,   ал   шұбатында   –   1146,   Алматы   облысының   сүтінде   –   2205, 
Қызылорда облысы: сүтінде – 487, ал шұбатында – 181 тең. Ал йодтық саны 
Оңтүстік Қазақстан облысы: сүтінде – 82,2-ге және шұбатында – 65-ке, Алматы 
облысының   сүтінде   –   33,3-ке   тең.   Қызылордада:   сүтінде   –   15,6-ға   және 
шұбатында – 7,4-ке, 
Қышқылдық   саны   Оңтүстік   Қазақстан   облысының   сүтінде   Алматы 
облысына   қарағанда   жоғары,   бұл   бос   май   қышқылдарының   көп   мөлшерде 
екенін көрсетеді. 
Сабындану саны Алматы облысының түйе сүттерінде Оңтүстік Қазақстан 
және  Қызылорда облыстарының түйе сүттерімен салыстырғанда жоғары, яғни 
бұл   үлгіде   байланыспаған   май   қышқылдарының   саны   жоғары   екенін   көруге 
болады. 
Ал   йодтық   сан   Оңтүстік   Қазақстан   облысының   сүті   мен   шұбатында 
Алматы облысы және Қызылорда  облыстарының түйе сүті және шұбатымен 
салыстырғанда жоғары. Қызылорда облысының сүті және шұбатының йодтық 
саны ең төмен, бұл оның құрамындағы қанықпаған май қышқылдарының аз 
екендігін көрсетеді.
Қорытындылай   келгенде,   Алматы   облысындағы   түйе   сүтінің   сабындану 
саны   жоғары   болғанымен,   қышқылдық   саны   ең   төмен.   Оңтүстік   Қазақстан 
облысының   йодтық   саны   жоғары.   Ал   Қызылорда   облысының   түйе   сүті   мен 
шұбатының сабындану және йодтық саны екі облыспен салыстырғанда төмен. 
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДНК 
РАЗЛИЧНЫХ ХРОМОСОМ ЧЕЛОВЕКА
Боранбаева Т.Е., Хайленко В.А. 
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, 
Казахстан
После   секвенирования   генома   человека   основное   направление   исследований 
генома человека заключается в изучении структурно-функциональных свойств 
белоккодирующих   генов.   Наряду   с   установлением   функциональных   свойств 
генов, в последние годы активно изучается экзон-интронная организация генов 
и   альтернативный   сплайсинг,   увеличивающий   в   2-4   раза   разнообразие 

продуктов   экспрессии   генов   человека.   В   связи   с   огромным   объемом 
нуклеотидной   последовательности   ДНК   генома   человека   выявление   ее 
структурно-функциональных особенностей в различных хромосомах возможно 
только   с   помощью   компьютерных   технологий.   Нарастающая   потребность 
установления   функции   генов   человека   диктует   необходимость   создания   баз 
данных   для   изучения   фундаментальных   проблем   функционирования   генома 
человека   и   для   решения   важных   медицинских   задач.   Именно   благодаря 
использованию   компьютерных   технологий,   вместе   с   новыми   молекулярно-
генетическими   методами   изучения   генома   человека,   удалось   достичь 
значительных успехов в медицинской геномике. Настоящая работа посвящена 
установлению  
  новых   закономерностей   структурно-функциональной 
организации   ДНК   в   различных   хромосомах   генома  H.  sapiens.   Эти 
закономерности   позволят   глубже   понять   фундаментальные   механизмы 
функционирования   генома   человека.   Полученные   данные   о   структурно-
функциональных особенностях организации ДНК хромосом и экспрессии генов 
H.  sapiens  можно   будет   использовать   в   молекулярной   медицине, 
биотехнологии,   молекулярной   биологии   и   молекулярной   генетике. 
Нуклеотидные последовательности генов и 1 – 22, Х и Y хромосом человека 
заимствованы из GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov). В каждой из хромосом 
находили число генов на участок длиной 1 Мbр и участки по числу генов в них 
распределяли   в   группы   с   различной   плотностью:   1-11,   12-20   и   21   и   более 
генов/Мbр. В каждой группе гены распределяли в выборки с 1-2, 3-5, 6-9, 10-14, 
15 и более интронами в гене. Определяли длину экзонов, интронов, сумму длин 
экзонов   в   гене,   длину   гена   и   долю   длины   экзонов   в   гене.   Анализировали 
количество интронов и экзонов с длиной в интервалах 1 – 20, 21 – 40, 41 - 60 н. 
и так далее до 400 н., а также с длиной более 400 н. В каждой выборке генов 
определяли среднее число интронов в гене, среднюю длину экзонов, интронов, 
генов,   сумму   длин   экзонов   в   гене   и   отношение   средней   длины   интрона   к 
средней  длине   экзона.  Частоту  встречаемости  нуклеотидов  (fC, fG,  fA,  fT), 
вычисление  fC/fG–fA/fT  и  GC-содержания определяли с помощью программы 
составленной В.А.Хайленко.  На основании проведенных исследований можно 
сделать   следующие   выводы.  Экзон-интронная   организация   генов   во  всех 
хромосомах человека зависит от числа интронов в генах и плотности генов в 
участках  ДНК.  Установлена   тесная   связь   между   изменениями  длин  экзонов, 
генов и числом интронов в генах. Доля длины интронов в генах уменьшается с 
увеличением   плотности   генов   в   ДНК.  В   генах   из   участков   ДНК   с   низкой, 
средней и высокой плотностью генов в хромосомах   генома человека интрны 
снижают абсолютную величину fC/fG-fA/fT в генах. GC–содержание в генах на 
несколько процентов ниже, чем в экзонах. В экзонах генов из участков ДНК 
хромосом   с   низкой,   средней   и   высокой   плотностью   генов   параметр  а  в 
зависимости  fC/fG–fA/fT  =  a(fY-0,5)   +  b  снижается   в   генах   под   влиянием 
интронов. 
Научный руководитель – д.б.н., профессор Иващенко А.Т.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНОВ KAT И ПРОДУКТОВ ИХ 
ЭКСПРЕССИИ У УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИХ 
МИКРООРГАНИЗМОВ РОДА PSEUDOMONAS
Бражникова Е.В., Торяникова А.А., Цуркан Я.С., Бектурова А.Ж.
Казахский Национальный университет им. аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан
Из активного ила биологических очистных сооружений г. Алматы нами 
были выделены несколько штаммов бактерий рода Pseudomonas, проявляющих 
углеводородокисляющую способность. Проведены эксперименты по влиянию 
на их жизнедеятельность электронного облучения. Подобраны дозы облучения, 
повышающие   углеводородокисляющую   активность   бактерий   рода 
Pseudomonas  aeruginosa.  Показано, что при облучении культур в малых дозах 
наряду   с   повышением   деструктивной   активности   клеток   повышается   и 
каталазная   активность   в   культуральной   жидкости.   Начаты   работы   по 
компьютерному   анализу   ферментов   антиокисидазной   защиты   клеток,   к 
которым   относится   и   каталаза   (КФ1.11.1.6).   Анализ   выполнен   при   помощи 
программного   обеспечения,   сопровождающего   проект  Pseudomonas   Genome 
Database (http://www.pseudomonas.com).
В   геноме  Pseudomonas  aeruginosa  обнаружено   3   гена,   кодирующих   3 
изоформы каталазы. Ген  katA  локализуется в позиции с 4753708 по 4752260 
нуклеотид, имеет длину в 1449 нуклеотидов,  кодирует фермент, состоящий из 
482 аминокислотных остатков. Ген  katB  локализуется в позиции с 5171726 по 
5170185 нуклеотид, имеет длину в 1542 нуклеотида и кодирует белок из 514 
аминокислотных   остатков.   Ген  katE  локализован   с   2361954   по   2364083 
нуклеотид   хромосомы,   он   самый   продолжительный   по   длине   (2128 
нуклеотидов).   Ему   соответствует   белок,   состоящий   из   709   аминокислотных 
остатков.
Продукт   гена  katA    локализуется   в   периплазматическом   пространстве, 
однако   его   активность   определяется   также   и   в   цитозоле   клетки.   Белковые 
последовательности   этой   изоформы   каталазы   демонстрируют   100-98% 
гомологии для различных штаммов Pseudomonas aeruginosa, 60, 4% гомологии 
с ферментом  Ps.  fluorescens  sp.  Pf5. С  katB   из этого же организма – 40,8% 
гомологии, Ps. fluorescens sp. Pf5 -43%, с katE Ps. fluorescens sp. Pf5 – 40,8%, с 
katE Ps. putida sp. KT2440 – 40,7%.
Для   продукта   гена  katB  показана   преимущественная   локализация   в 
цитозоле, однако каталазная активность этого продукта обнаруживается также 
и   в   периплазматическом   пространстве.   Аминокислотные   последовательности 
для   данной   формы   фермента   демонстрируют   100-97,7%   гомологии   для 
различных штаммов Pseudomonas aeruginosa, 81,6% гомологии c аналогичным 
ферментом   Ps.  fluorescens  sp.  Pf5.   С  katA  из этого же организма гомология 
составляет 40,8% Pseudomonas aeruginosa, с katA Ps. putida sp. KT2440 – 45,4%, 
с  katA  Ps.  fluorescens  sp.  Pf5  –   46,5%.   С  katE  этого   же   штамма   гомология 
составляет   42,1%,   с  katE  Pseudomonas  aeruginosa  –   41,1%,  Pseudomonas 
aeruginosa – 46,35%.

Фермент, кодируемый геном katE проявляет активность в цитозоле клеток. 
Аминокислотные   последовательности   для   данной   формы   фермента 
демонстрируют   96-100%   гомологии   для   различных   штаммов  Pseudomonas 
aeruginosa, с Ps. putida sp. KT2440 гомология составляет 66,5%, Ps. fluorescens 
sp.  Pf5–   70,4%.   Продукт   данного   гена   демонстрирует   41%   гомологии   с 
продуктом гена katA этого же организма, а также 43% гомологии с продуктом 
генов katA Ps. putida sp. KT2440 и Ps. fluorescens sp. Pf5. 
Проведенный анализ позволяет заключить, что в нейтрализации активных 
форм   кислорода,   возникающих   при   облучении   в   культуральной   жидкости, 
активное   участие   принимают   продукты   экспрессии   генов  katA  и,   возможно, 
katB.  Высокая   гомология   аминокислотных   последовательностей   этих   форм 
фермента   у  различных   представителей   рода  Pseudomonas,  свидетельствует   о 
том,   что   закономерности,   выявленные   в   проведенном   эксперименте   для 
фермента из  Pseudomonas  aeruginosa,  будут справедливы и для ферментов из 
других организмов этого рода.
Научный руководитель:  д.б.н., профессор Карпенюк Т.А.
WATER BRIDGE PHENOMENON
Vladimir Arinkin, Ilya Digel
Institute of Bioengineering, Aachen University of Applied Sciences, Jülich, Germany
Water still has a reputation as one of tough enigmas in science. Many attempts 
have been made to understand or calculate the real supramolecular structure of water. 
Today, there are around 50 physico-chemical and mathematical models predicting 
anomalous properties and behavior of water to some extent, but unfortunately none of 
them can adequately model real water behavior. 
One of interesting but not well known water properties is related to appearance 
of highly ordered structures in response to strong electrical field. In 1893 Sir William 
Armstrong placed a cotton thread between two wine glasses filled with chemically 
pure water. When high DC voltage was applied between the glasses, a connection 
consisting of water formed, producing a “water bridge” (Fig.1). 
Figure 1. “A water bridge”
Few   years   ago   such   experiments   were   performed   again   by   several   research 
groups. The set-up used in our laboratory consisted of two equal beakers (250 ml) 
filled   with   Milli-Q   water   with   two   stainless   steel   electrodes   submerged   in   this 
beakers. The one beaker was fixed, while the second was moveable in forward and 

backward directions. At the initial position the beakers were slightly touching each 
other. The water level was about 5 mm lower than beaker’s upper edge. The DC 
voltage was applied gradually till 10kV, resulting in 1.5-2 mA current. Experiment 
was performed in laboratory environment with controlled temperature, illumination 
and gas components. 
After water connection is formed, water started to flow between two beakers. We 
found that mass flow was essentially two directional, so total mass flow is zero. If the 
beakers are moved apart, (maximal distance approx. 25 mm), and cylindrical flexible 
water   bridge   is   formed.   The   diameter   of   this   structure   is   around   1-3   mm.   No 
electrolysis was observed during experiment, and if any ions are added to water, the 
bridge brakes immediately because of the rising conductivity of water. This floating 
water bridge can exist for around 45 min at normal conditions, and then suddenly 
breaks, probably due to heating up the water. The appearance of the water bridge 
does not significantly influence pH in both glasses. So this behavior can be explained 
from the point, that water is dielectric polar fluid, and in terms of this parameter 
water is a unique liquid. 
This simple experiment can help us to understand water structure and interaction. 
And further studies are aimed to find out if addition of not-dissociating molecules 
like sugars does influence the water bridge formation. We also expect that proteins 
can behave interestingly in structured conditions of the water bridge. This can help us 
to understand water-protein interfaces better.

жүктеу/скачать 2,39 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: