тобелка [169]. Из этого количества был выделен 1 мг хромофора AF-350, формула которого приведена на рис. 13-30. Сходство данного хромофора с люциферинами из Renilla и Cypridina очевидно. Как предполагают, в интактном экворине с AF-350 «сочленяется» имидазольное кольцо. Было постулировано, что экворин и другие фотобелки содержат стабилизированное кислородсодержащее промежуточное соединение, в связи с чем для завершения реакции (13-41) не требуется дополнительного количества кислорода, а нужен только Са2+, изменяющий конформацию белка [170]. У рассматриваемых кишечнополостных также наблюдается перенос энергии на другие флуоресцирующие белки [171].

Совсем иные реакции, сопровождающиеся испусканием света, протекают у люминесцирующих бактерий. В этом случае восстановленный рибофлавин-5'-фосфат окисляется кислородом; при этом требуется присутствие альдегида с длинной цепью (например, пальмитальдегида). По-видимому, значительную часть энергии, испускаемой затем в виде света, поставляет окисление альдегида в карбоновую кислоту [уравнение (13-43); через FH2 здесь обозначен рибофлавин-5'-фосфат]:

FH2 + R - СНО + 02 > F + Н20 -f R — СООН (13-43)

Спектр люминесценции бактерий совпадает со спектром флуоресценции окисленного флавинового кольца. Были получены данные, указывающие на образование бактериями связанной с ферментом гидроперекиси восстановленного флавина [как в уравнении (10-50)]. Эта гидроперекись распадается на флавин и Н2О2, а кроме того, она может

окислять альдегид, что сопровождается испусканием света [172, 173]. Сообщалось также о присутствии в некоторых люциферазах неиден-тифицированного пока нового флавина [174].

Вопросы и задачи

1. Дайте определение следующих понятий: фотон, квант энергии, волновое число, эйнштейн, свет, поляризованный по кругу, спектр действия, флуоресценция, фосфоресценция.

2. Что такое принцип Франка — Кондона?

.3. 0,1 мл раствора аденозина в дистиллированной воде разбавили нейтральным фосфатным буфером (рН 7,0) до объема 25 мл. Поглощение прн 259 нм оказалось равным 0,77. Молярная экстинкция аденозина при 259 нм составляет 1,54-104 М-1-см-1. Какова концентрация исходного раствора аденозина? Каково пропускание разбавленного раствора при 259 нм?

4. Был снят разностный спектр раствора белка, имевшего поглощение 2,0 при 280 нм, и такого же раствора, содержащего, кроме того, аллостерический модификатор в заданной концентрации. В спектральной области 260—300 нм выявилась серия положительных и отрицательных полос. Когда эксперимент повторили с раствором белка, имевшим поглощение 3,0 при 280 нм, в который было добавлено соответственно в 1,5 раза больше аллостерического модификатора, высота максимумов и глубина минимумов на разностном спектре возросла значительно меньше, чем в 1,5 раза. Объясните почему.

5. Титрование остатков тирозина в белке можно провести спектро-фотометрически. а. Объясните, как это можно сделать, б. При какой длине волны (или длинах волн) вы стали бы проводить измерения? в. Покажите, что для соединения с одной диссоциирующей группой и значениями коэффициентов молярной экстинкции енл и «А для недиссоциированной и диссоциированной форм соответственно выполняется следующее соотношение (е — кажущаяся молярная экстинкция при данном рН):

p/Ca=PH-lg

6. Кристаллы антрацена поглощают ультрафиолетовый свет при 339 нм. Рассчитайте высоту возбужденного энергетического уровня относительно основного уровня, выразив ее в ккал-моль-1, в кДж-моль"1 и в см-1.

7. Рассчитайте энергию одного эйнштейна квантов для длин волн, соответствующих максимумам поглощения хлорофилла, т. е. 430 и 660 нм.3. Почему молекулы, флуоресцирующие при комнатной температуре, обычно фосфоресцируют лишь при очень низких температурах (например, при —180°С)?

9. Молекулы хлорофилла при определенных условиях димеризуются. Как эта димеризация влияет на электронный спектр?

10. Какова дальнейшая судьба поглощенного фотона (исходя из того, о чем говорилось в тексте)? Какой из вариантов наиболее вероятен в случае функционирующих хлоропластов?

11. Что подразумевается под «световыми» и «темновыми» реакциями Аотосинтёаа? -'??< ?; - л' - л •

12. Что служит исходным источником электронов, необходимых дл* восстановления NADP в зеленых растениях при фотосинтезе?

13. Почему «эффект усиления Эмерсона» (разд. Д, 1) не наблюдается у фотосинтезирующих бактерий?

14. Чем еще различаются процессы фотосинтеза у бактерий и у сине-зеленых водорослей или эукариотических растений?

15. В чем сходство между митохондриями и хлоропластами?

16. Механизм концентрирования С02 (рис. 13-26), используемый в С^растениях, может быть описан следующим уравнением:

(С02 + NADPH)M + АТР ? (С02 + NADPH)Q + 2Р{ + AMP,

где индексы «м» и «о» соответствуют клеткам мезофилла и обкладки соответственно. Если принять отношение [AMP] [Pi]2/[АТР] равным 10_3, а концентрацию NADPH в обоих типах клеток считать одинаковой, то каким будет отношение концентраций [С02]о/[СО2]м в равновесии?

17. В какие положения