химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

на до центра ямы //, П — до центра /. Для протона, расположенного близко к азоту шиффова основания и участвующего в его протонировании, г2 = = 0,25 нм, г, — 1,3 нм, тогда AG « 1 эВ. Соответствующее изменение константы диссоциации этой группы ДрК = AG/2,3KT = 17. Изменение рК при обратном туннелировании того же порядка, но обратного знака. Эти оценки показывают, что изменения свойств рассматриваемой группы в результате туннелировапия электрона могут покрыть весь интервал наблюдаемых рН — от 3 до 12.

Понижение электронного уровня для поляризации выражается сходным образом:

где г4 и г2 — расстояния протона от центра ямы до и после поляризации. При г2 = 0,25 нм и ^ = 0,15 нм находим ДЕ = 0,75эВ. Сдвиги уровней в результате конформационных изменений того же порядка. Сближение уровней, необходимое для обратного процесса, может быть реализовано.

Процесс состоит в протонированпи шиффова основания, выделения и захвата этого и других протонов, в поляризации и ро-тамеризации ретиналя и родопсина. Нельзя считать, что зти явления изучены, несмотря на ряд интересных спектроскопических и кинетических исследований. Схема, предложенная Чернавски-ми, не противоречит имеющимся результатам, но нуждается в прямых подтверждениях.

Свойства бактернородопсина представляют существенный интерес для биоэлектроники — для создания искусственных запоминающих устройств на биологической основе. Полимерные пленки, содержащие БР, изменяют свой цвет при освещении, на них могут быть получены изображения, подобные фотографическим. В отличие от фотоэмульсий, содержащих бромистое сереб-jpo, изменения пленок с БР обратимы. В принципе такие пленки смогут быть применены в компьютерах.

§ 14.8. Биолюминесценция

К фотобиологическим явлениям относится биолюминесценция — холодное свечение ряда живых организмов, начиная с бактерий и кончая рыбами (светящиеся представители других классов позвоночных не известны). Биолюминесценция более свойственна морским организмам, но всем хорошо известны жуки-светляки северных широт (Lampyris noctiluca) и летающие светляки черноморского побережья Кавказа (L. mingreiica).

Биолюминесценция есть хемилюминесценция — химическая реакция, сопровождающаяся испусканием видимого света (у различных летающих светляков длины волн лежат в интервале 550—595 нм). В реакции участвуют фермент люциферааа (Е), -окисляемый субстрат люциферин (LH2), кислород воздуха и АТФ:

LH2 + АТФ + 02 ^ L = О -F АМФ 4- ФФ -Ъ С02 -F свет.

Здесь ФФ — пирофосфат. Строение люциферина летающего светляка:

Н

С N N

// \/ Ч / \н НС С с—с с—соон

I II I I I

с с—s s сн„

НО'\/

н

Это — карбоновая кислота, которая активируется в ходе реакции, идущей с участием АТФ с превращением в люцифериладе

нилат (ЛФА);

н

ЛФА окисляется кислородом в присутствии люциферазы — расщепляется ацил-аденилатная связь и карбоксильная группа отщепляется в виде СОа.

Люцифераза — белок с молекулярной массой около 50 ООО, не содержащий какого-либо кофактора. Структуры люцифери-нов других организмов отличаются от указанной.

Энергия испускаемых квантов значительно превосходит выделяемую при расщеплении АТФ. Так, свет, испускаемый светляками, при длине волны 560 нм имеет энергию 214 кДж на моль квантов, что на порядок больше энергии, выделяемой при расщеплении АТФ. В то же время АТФ необходима для свечения, и поэтому система люциферин — люцифераза является весьма чувствительным индикатором АТФ — по интенсивности люминесценции можно судить о количестве АТФ. Биолюминесценция, как уже сказано, есть хемилюминесценция, сопровождающая реакцию окисления, идущую, вероятно, через образование свободных радикалов. Энергия в виде света выделяется при их рекомбинации. В то же время синяя биолюминесценция медузы Aequorea aequorea происходит без участия 02. Aequorea содержит фотобелок экворин, испускающий свет в присутствии ионов кальция. Роль Са2+ состоит, по-видимому, в изменении конформации белка.

Биолюминесценция бактерий происходит с участием восстановленного флавинмононуклеотида (ФМН.Н2, ср. § 13.1). Предполагаемая схема процесса следующая:

Люцифераза + ФМН.Н2 Люцифераза. ФМН.Н2,

ФМН. Н2 % ФМН + Н20,

Люцифераза. ФМН.Н2 + R.CHO =** Реактивный комплекс,

Комплекс + Ог -*? Люцифераза + ФМН + RCOOH.

ФМН,Н2 и альдегид R • СНО играют роль кофакторов люциферазы.

Механизмы биолюминесценции еще мало изучены, хотя они представляют очень большой интерес.

Специальные органы для биолюминесценции именуются фотофорами. В ряде случаев фотофоры имеют определенное сходство с фоторецепторными системами глаза. Некоторые из фотофоров содержат структуры, подобные роговой оболочке глаза» или линзу и слой излучающих клеток, сходный с сетчаткой, содержащей фоторецепторные клетки. Система люциферин — люци-фераза локализована в мембранах, подобно родопсину. Эволюционное происхождение сходства между фотофорами и фоторецепторами пока не понятно, равно как и адаптивное значение биолюминесценции бактерий и ряда других организмов. Высказыва

страница 181
< 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
вытянуть порог без покраски цена
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/shashki-do-45-sm/
купить обувь asics в москве
купить белый обеденный стол и стулья

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
(20.10.2017)