химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

k\F0y — k{Sx0 — ktx0y + A-i^t. (6.68)

При малом возмущении пренебрегаем kix0y. Из закона сохранения массы следует, что х0 = —xt = у. Следовательно,

(6.69) 205

или

$ + т-Иу = 0, (6.70>

где т-"1 — k\F0 + k^S -f- Решение (6.67) имеет вид

у = у(0)е-*<\ (6.71>

Значение у в момент t*=0 обозначено у{0). Измерение т при разных концентрациях F0 и S позволяет определить к^ и

Мы воспользовались здесь обычным приемом линеаризации нелинейного уравнения (см. § 15.2).

§ 6.8. Миоглобин и гемоглобин

Гемоглобин (НЬ) и миоглобин (Mb) — не ферменты. Их функция состоит в обратимом, связывании молекулярного кислорода 02. Миоглобин служит депо кислорода, запасая его для последующего потребления. Поэтому большие количества Mb содержатся в организмах китообразных, проводящих длительное время под водой. Гемоглобин — функциональный белок эритроцитов, служащий для переноса кислорода от легких ко всем органам и тканям и участвующий в обратном транспорте углекислоты.

Исследование Mb и НЬ дает, однако, информацию, весьма ценную для понимания свойств обычных и аллостерических ферментов, для понимания электрошю-конформационных взаимодействий. Связывание 02 и других лигандов этими белками вполне сходно со связыванием субстрата ферментом. Молекулярный кислород проникает в полость молекул Mb и НЬ, но, в отлично от субстрата, не подвергается химическому превращению. Иногда Mb и НЬ называют «почетными ферментами».

Миоглобин и гемоглобин получаются в кристаллической форме. Оба белка детально изучены методом рентгеноструктурного анализа с разрешением до 0,28 нм, как в оксигенированной (МЬ02, НЬ08), так и в дезоксигенированной форме (Mb, ИЬ).. Наличие в Mb и НЬ простетических групп гема, обладающего специфическими электронными свойствами, позволяет эффективно пользоваться при изучении Mb и НЬ методами спектроскопии, ЭПР, а также магнитной восприимчивостью, эффектом Мёс-сбауэра (см. с. 139) и т. д.

Mb не имеет четвертичной структуры (с. ИЗ), молекула НЬ состоит из четырех субъединиц — двух единиц а и двух {}, каждая из которых подобна, но не тождественна молекуле Mb. Соответственно НЬ обладает, в отличие от Mb, кооперативными свойствами — в НЬ реализуется так называемое гем-гем-взаимо-действие.

Кислород и другие лиганды присоединяются к группе гема^ насыщая шестую координационную валентность атома железа. Образование этой связи вызывает ряд событий в молекуле белка.

Гем представляет собой ферропротопорфирин (см. рис. 2.14). Атом Fe, находящийся в двухвалентном ферросостоянии (Fe2+)^ координационно связан с четырьмя атомами азота пиррольных;

трупп плоского порфиринового кольца. Пятая координационная -связь, направленная перпендикулярно к плоскости кольца, соединяет атом Fe с имидазолом гистидила, шестая валентность либо свободна, либо занята лигандом.

Гемоглобин и миоглобин и их оксигенироваиные формы содержат феррогем. При окислении НЬ и Mb образуются ферри-соединения, содержащие трехвалентный атом железа Fe3+.

Таблица 6.3. Магнитные свойства гемоглобина

Соединение Валентность Шестой лиганд Магнитный момент, магнетоны Лора Спин

Гемоглобин (НЬ) Оксигешглобив (НЬ08) Карбоксигемоглобин (НЬ(СО)4) •Феррнгемоглобин (метгемогло-?бин)

Гидроксиметгемоглобин 2 2 2 3 Нет

о2

СО

н2о 5,2-5,5 0 0

5,6—5,8 2 0 0 V

3 он- 4,5-4,7 V,, %

Азид ферригемоглобина 3 N-r 2,4-2,8 1,2

Дианнд ферригемоглобина 3 CN~ 2,3—2,5 V,

Атом Fe парамагнитен. В табл. 6.3 приведены характеристики магнитных свойств НЬ и его производных в различных состояниях.

Мы видим, что феррогем может быть н высокоспиновом (НЬ) л низкоспиновом (HbOs, Hb(CO)4) состояниях. Связывание лиТаблица 6.4. Спектры поглощения некоторых гем-соединений

соединение а-полоса fi-полоса Полоса соре

к, нм в\0~3 к, нм е-10—а к, нм е-Ю-3

? Гем 565 6,1 390 39,6

СО-гем 562 14,6 530 11,9 406,5 147

НЬ 555 13,5 430 119

НЬОч Hb(CO)4 577 14,6 542 13,8 412 135

569 13,4 539 13,4 419 191

Mb 555 12,0 435 114

мьо3 582 13,1 544 12,7 417 119

MbCO 578 12,3 541 14,1 423 185

Длинноволновые полоны гема, НЬ и Mb, обычно не называются а-полосами.

ганда проявляется в спектре поглощения в видимой области (рис. 6.18). В табл. 6.4 приведены соответствующие данные.

Интерпретация магнитных и спектральных свойств гема основывается на квантовомеханическом анализе. Внешние электроны атома железа имеют конфигурацию 3d6 для Fe2+ и 3d5 для рез+ Теоретические расчеты оснонаны на теории поля лигандов. Молекулярные орбитали системы представляются линейными комбинациями орбиталей Fe, порфиринового цикла и лигандов.

Расчеты дают распределение электронной плотности и уровни электронной энергии. Ряд вопросов остается, однако, не исследованным, в частности, необходимо рассмотрение напряженного тема с пятью координационными связями в НЬ и Mb.

Гемоглобин и миоглобин парамагнитны, в отличие от подавляющего большинства других биологических молекул. В связи с этим следует упомянуть о так называемой магнитобиологищ

500

?

1,0

/00

0,1

страница 79
< 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
по москве точно ко времени
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестницы на второй этаж на заказ - оперативно, надежно и доступно!
кресло t 9908
центр хранения вещей дешево за 1 кв м цена

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
(10.12.2016)