химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ию соседних атомов и групп. Это позволяет получать информацию об электронной структуре Fe-содержащих атомных групп в различных их состояниях в белках. Эффект может быть усилен обогащением биопо-.лимера изотопом 57Fe. Для этой цели увеличивается содержание этого изотопа в пище подопытных животных, являющихся источником соответствующих веществ. Наряду с гемсодержащими белками методом ^-резонансной спектроскопии эффективно изучаются, железосерные бедки (ферредоксин/рубредоксип и т. д.), ,а также механизмы химических, реакций с участием железосодержащих биополимеров. Можно использовать для структурных определений ^-излучающие изотопы в качестве меченых атомов и эффект Мёссбауэра как анализатор.

Наряду с абсорбционными if-резонансными спектрами изучаются и эмиссионные. В этом случае источник содержит атомные ядра, материнские по отношению к мёссбауэровским. Эмиссионным методом изучено строение ряда порфириновых соединений кобальта — витамин В12 и др. Чувствительность эмиссионного метода очень велика, с его помощью удается следить за быстротекущими биологическими процессами.

Изучение белков, меченых 57 Fe, посредством этого метода показало, что подвижность их составных частей отлична от подвижности молекул в обычных кристаллах и жидкостях. О том же свидетельствуют исследования рэлеевскоэо рассеяния мёссбауэ-ровского излучения (Гольданский). Конформациопная подвижность в белках сохраняется и при низких температурах.

Перспективы применения f-резонанской спектроскопии связаны, во-первых, с созданием «мёссбауэрографии», т. е. рентгенографии на излучении мёссбауэровских ядер. Во-вторых, началась разработка f-лазеров, что в принципе обещает возможность голографии на молекулярном уровне.

§ 5.4. Электронные спектры поглощения

В конечном счете все оптические и спектроскопические свойства молекул, дающие важнейшую информацию об их строении, определяются расстояниями между энергетическими уровнями молекулы и вероятностями перехода между ними. Эти уровни отвечают различным электронным, колебательным и вращательным состояниям молекул.

Электронные переходы полипептидных и полинуклеотидных цепей и, тем самым, белков и нуклеиновых кислот расположены в ультрафиолетовой области спектра. Полосы поглощения пептидной связи —СО—NH— лежат в области 185—240 им, здесь же и в более коротковолновой области расположены полосы алифатических боковых цепей аминокислотных остатков. Ароматические остатки Трп, Фен, Тир имеют полосы поглощения в области 280 нм. Азотистые основания в нуклеиновых кислотах поглощают свет в области 260 нм. Таким образом, белки и нуклеиновые кислоты бесцветны, они не поглощают видимый свет.

Это вполне согласуется с диэлектрической природой биополимеров и делает мало правдоподобными утверждения об их электронной проводимости. Мы уже говорили о том, что для свободного перемещения электронов вдоль полимерной цепи она лолжна быть жесткой сопряжепной системой, состоящей из чередующихся двойных и единичных связей или из сопряженных ароматических циклов. Гибкость цепи несовместима с ее электропроводностью. Короткие сопряженные цепи окрашены (каротин — красный, см. с. 49), а достаточно длинные поглощают весь

МО

видимый свет, т. е. они черные или даже металлоподобные. Так» недавно был получен полимер ацетилена НС=СН

Н Н Н

С С С

\/\/\/-\ С С С

н н н

обладающий металлическим блеском. Квантовомеханические расчеты действительно показывают, что для возбуждения электронов проводимости в белках необходима затрата очень большой энергии, не менее 3,5 эВ (т. е. 340 кДж/моль).

Некоторые кристаллические полупроводники бесцветны, но это не дает оснований считать биополимеры полупроводниками. По-видимому, малая электропроводность биополимеров объясняется присутствием трудно отделяемых ионов металлов и биологического значения не имеет.

Мономер белковой цепи подобен молекуле амида Rt—СО— —NH—R2. В результате изучения электронных спектров простых амидов (формамид, метилацетамид, миристамид) установлены электронные переходы в амидной группе (рис. 5.8). Схема электронных переходов основана на квантовомеханвгческих расчетах. На рис. 5.9 показаны волновые функции амидной группы,

Рис. 5.8. Электронные переходы в амидной Рис. 5.9. Волновые функгруппе дни амидной группы

соответствующие ее наиболее подвижным электронам. На рис. 5.8 уровень я2 отвечает связывающей, уровень я* — несвязывающей орбиталям С=0, уровень лк — несвязывающей орбитали азота, уровень п — состоянию неподеленной пары электронов атома кислорода. Переход по* — атомный электронный переход в кислороде.

Согласно закону Бугера — Ламберта — Бэра, интенсивность света, прошедшего через слой поглощающего вещества толщины I, равна

/ = Ia exp(-ecZ), (5.3)

где U — интенсивность падающего света, с — концентрация поглощающего вещества (в моль/л), е — молярный коэффициент

^поглощения (в л/(моль • см)). Поглощение в данной полосе, отвечающей переходу с начальпого уровня 0 на возбужденный уровень /, выражается так называемой силой осциллят

страница 54
< 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
найти и купить ручка скоба мебельная
Lorus RH925DX9
сколько стоит пироскутор
полки настенные для телевизора

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
(07.12.2016)