химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ера приведем исследование растворимого комплекса антиген — антитело [47].

Упомянем еще о методах, позволяющих непосредственно по кривой рассеяния под малыми углами оценивать объем [48] и отношение поверхности к объему [38].

Оказалось, что рассеяние рентгеновских лучей под сравнительно большими углами дает информацию о конформационном ближнем порядке в синтетических полимерах и в глобулярных белках [49, 50]. Было установлено, в частности, что параметр (4rt/A,)sin9 для максимумов интенсивности имеет .разные значения для а-спиралей и ^-форм белков. Неупорядоченные участки максимумов не дают вовсе, и, следовательно, этот метод позволяет изучать денатурацию.

§ 5.4. ЭЛЕКТРОННЫЕ СПЕКТРЫ БИОПОЛИМЕРОВ

Все аминокислотные остатки и пептидные (амидные) группы —СО—NH— поглощают свет в ультрафиолетовой области спектра. Ароматические остатки Три, Фен, Тир имеют характерные полосы поглощения в области 2800 А.

Для спектроскопии синтетических полипептидов и белков особый интерес представляет более далекая ультрафиолетовая область (2400—1850 А), в которой располагаются полосы поглощения пептидной связи. Мономер белковой цепи подобен молекуле амида Ri—СО—NH—R2. В результате изучения электронных спектров простых амидов (формамид, метилацетамид, ми-ристамид) установлена схема электронных переходов в амидной группе (рис. 5.11) [51—54]. Эта схема основана на теоретических расчетах, выполненных как простым методом Хюккеля [55], так и с учетом самосогласованного поля [56—58]. На рис. 5.12 показаны волновые функции амидной группы, соответствующие ее наиболее подвижным электронам. На рис. 5.11 уровень яг отвечает связывающей, уровень л* — несвязывающей орбите СО, уровень к\ — несвязывающей орбите азота, уровень п — состоянию неподеленной пары электронов кислорода. Переход по*— ридберговский атомный переход в кислороде.

В соответствии с законом Бугера — Ламберта — Бэра, интенсивность света, прошедшего через слой поглощающего вещества толщиной /, равна

/ = /0 ехр (— eel), (5,35)

где /о — интенсивность падающего света, с — концентрация поглощающего вещества (моль/л), е — молекулярный коэффициент поглощения. Поглощение в данной полосе, отвечающей

переходу 0 /, выражается так называемой силой осциллятора foj> определяемой интенсивностью полосы поглощения

fo/ = 4,32- 109

>0/

(5,36)

здесь v'— волновое число, выраженное в см~1, а интегрирование

проводится по всей полосе поглощения. Теория дает

(5,37)

где е и т — заряд и масса электрона, ©oj — круговая частота, соответствующая переходу, a poj — матричный элемент электрического дипольного момента, отвечающий переходу 0 ->? /:

Р0/ = (0|Р1/)= $ %P$]d%.

(5,38)

Величина р*. называется дипольной силой перехода.

Переход пл* в амидной группе имеет малую дипольную силу, так как электронные облака п- и я*-состояний почти перпендикулярны друг другу и слабо перекрываются (см. рис. 5.12).

Теоретические расчеты дают следующие длины волн, соответствующих переходам: tin* 2340, Я1Я* 1605, ягя* 1347 А. В спектре миристамида наблюдаются полосы 2200, 1850, 1600 А [54], в спектре формамида 1717, 1345 А [53].

Дипольный момент перехода Я1Л;* лежит в плоскости HNCO под углом 9° к линии, соединяющей атомы О и N, а перехода пл перпендикулярен к этой плоскости [51, 59].

Спектры амидных групп в полипептидной цепи изменяются вследствие электронного взаимодействия этих групп друг с другом. В частности, энергетические уровни для концевых групп цепи отличаются от уровней для внутренних групп [51].

Наибольший интерес для биофизики представляют эффекты, возникающие вследствие жетонного резонансного взаимодействия, а именно, давыдовское расщепление и гипохромизм.

Строя теорию спектров молекулярных кристаллов, Давыдов показал, что в регулярной совокупности хромофорных групп между их возбужденными энергетическими уровнями может происходить резонансная передача энергии возбуждения. Следовательно, в регулярной системе возможно распространение волны возбуждения — экситона. В результате взаимодействия энергетических уровней они расщепляются, образуя широкую

а) б)

Рис. 5.13. Уровни энергии для системы параллельных (а) и коллинеар-ных (б) дипольных моментов перехода.

зону. Правила отбора разрешают переходы при поглощении и испускании света не на любые уровни зоны, а на строго определенные, причем поляризация полос поглощения определяется симметрией регулярной системы'как целого [60, 61].

Резонансное взаимодействие возможно уже в димере, и в нем оно приводит к расщеплению исходного уровня на два. На рис. 5.13 показана схема такого расщепления для случаев параллельного и коллинеарного расположения дипольных моментов перехода. Сплошные стрелки указывают разрешенные переходы, пунктирные — запрещенные.

Моффитт провел теоретический расчет экситонного расщепления для перехода Л\к* (1900 А) в амидной группе а-спирали [62]. Согласно теории Давыдова эта полоса расщепляется на две компоненты, из которых одна поляризована вдоль оси спирали, а вторая — перпендикулярно к ней

страница 104
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
керамическая плитка gemma
Продажа автостекол на Lexus
орбакайте бессонница билеты
установка приточная эолюс 050 st

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
(05.12.2016)