химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

органических соединений, отсюда следует, что это должны быть молекулы с достаточно протяженной системой л>свяэей — при малом числе сопряженных связей поглощается лишь ультрафиолетовое излучение (с. 140).

Действительно, в 1933 г. Уолд открыл присутствие витамина А в сетчатке, в «зрительном пурпуре». Структура витамина А была установлена несколько раньше. Витамин А (точнее, витамин Ai), или ретинол^ имеет структуру

СНЧ СНЯ СН*

I 3 н ) 3 н I 3

с. А А А А , AUH

2| | н н н н с

н.

Брутто-формула ретинола1 С19Н27СН2ОН. Эта молекула представляет собой почти не измененную половину молекулы каротина (см. с. 49). Каротиноиды являются источником витамина А, отсутствие которого приводит к слепоте. В сетчатке позвоночных фигурирует иг витамин А2, или ретинол^ структура которого отличается от приведенной наличием двойной связи между угле-родами 2 и 3. Брутто-формула ретинола2 С19Н52СНзОН. Ретинолы — спирты. В фоторецепторах ретинолы трансформированы посредством алкогольдегидрогеназы в альдегиды — в ретиналь1 и ретиналъ2 и связаны с фосфолипидами и белками. В ретиналях конечная группа молекулы не =СН—СН2ОН, а =СН—СН=0, и брутто-формулы ретиналя! и ретиналя2 С19Н27СНО и С19Н25СНО. Число сопряженных я>связеи в ретиналях на одну больше, чем в ретинолах.

Ретинали служат хромофорными группами зрительных пигментов, содержащих липопротеины, именуемые опсинами. Опси-ны колбочек и палочек разнятся. Соответственно возникают 4 основных вида зрительного пигмента, охарактеризованные в табл. 14.3.

Вслед за поглощением света в фоторецепторе должна возникать некая фотохимическая реакция. В родопсине ретиналь образует шиффово основание в результате взаимодействия альдегидной группы ретиналя с аминогруппой опсина, а именно с е-ГШ2-групцой лизила:

С19Н27СН = 0 4- H2N — опсин С19Н27СН — N — опсин.

Бычий родопсин имеет м. м. 40 000. Если считать молекулу сферической, то ее диаметр составляет 4 нм. Размеры хромофора всего лишь вдвое меньше.

Под действием света ретиналь отщепляется от родопсина, аналогичные процессы протекают и в трех других случаях (см. табл. 14.3). Одновременно^ происходит фотоизомеризация ретиналя.

Таблица 14.3. Зрительные пигменты

Процесс Максимум поглощения, нм

ДФН +

Ретинол j < --> Ретинал ь 1 ДФН.Н *

(Алкогольдегидрогеназа) ДФН +

Р<угиттол2 < > Ретинал ь2 ДФН.Н ^

?(Алкогольдегидрогеназа) свет

+ Опсин палочек »-Родопсин

свет

4- Опсин колбочек ^=>:Йодопсин

свет

4- Опсин палочек ^^гг^Порфиропсин

гвет

4~ Опсин колбочек :<=г=±:Цианопсин 500

562 522

620

Комплекс опсина с ретиналем возникает за счет СН=1Ч-связи и ряда слабых взаимодействий хромофора с белком. Эти взаимодействия оптимизируются в результате структурного соответствия ретиналя и опсина. Ретиналь может существовать в виде ряда изомеров, так как двойная связь С=С образует транс- или nwc-конформацию. Наиболее устойчива сплошная гракс-конфигу-рация, которая и показана для ретинола на с. 470. Установлено, что в комплексе с опытном в темноте ретиналь фигурирует в форме 11-цис:

I 3 Н I 3 Н

В этой форме СНз-группа у С13 и водород у С10 очень сближены и между ними возникает сильное отталкивание. Благодаря этому молекула несколько скручена, в ней нарушено плоское расположение л-связей. Тем самым уменьшена энергия сопряжения и ll-tyuc-форма должна быть менее стабильной, чем полная транс» Однако в комплексе с опсином проигрыш в энергии сопряжения перекрывается выигрышем в энергии взаимодействия с белком, наибольшей для ll-tyitc-формы.

При выцветании пигмента на свету ретиналь отщепляется от опсина и изомеризуется в наиболее устойчивую сплошную трансформу. Цикл ^пс-грш*с-изомериэации является обязательной частью любой известной фоторецепторной системы.

В фоторецепции мы встречаемся не с конформационной перестройкой ретиналя, а с цис-транс-шомершвцией — повороты происходят вокруг двойных связей, а не единичных. Различно между ротамеризацией и ^цс-г/шнс-изомеризацией количественное. В первом случае для конформационного превращения нужно преодолеть барьер порядка десятка кДжУмоль (в этане 12,6 кД ж/моль), во втором — при переходе И-^ис-ретиналя в полностью транс-форму — около 105 кД ж/моль. Изомеры ретиналя устойчивы в растворе. Разности их энергий невелики — порядка 4—12 кДж/моль.

При возбуждении молекулы поглощаемым светом происходит перестройка я-электронной оболочки и барьер внутреннего вращения снижается до величины, соизмеримой с кТ. Время жизни молекулы в синглетном возбужденном состоянии 10~9 с; время,, нужное для поворота, Ю-11—10~12 с. Квантовый выход для реакции изомеризации И-цис полный транс составляет 0.5—0.7. Энергия кванта света более чем достаточна для изомеризации — кванту с X — 500 нм отвечает энергия 210 кДж/моль.

Действуя светом разных длин волн на раствор родопсина в эквимолярной смеси глицерина с водой при температуре —190 °С, можно обратимо смещать равновесие изомеров, что находит свое выражение в сдвига

страница 177
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
mizuno sala premium in q1ga1650-01 sr
canon мфу
бункеры для мусора
купить мебель для дачи дешево

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.09.2017)