химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

вия значительно меньше ширины зоны, но много больше ширины отдельного колебательного подуровня), в спектрах резонансно взаимодействующих молекул не наблюдается колебательная структура.

Миграция энергии вызывает деполяризацию люминесценции. Молекула, поглощающая квант, ориентирована в пространстве определенным образом. Если бы излучение происходило в той же молекуле, то оно характеризовалось бы некоторым значением Р. Однако за время, протекающее между поглощением и излучением, возможны многократные акты передачи энергии на другие молекулы с несколько отличными ориентациями. По прошествии определенного времени все возбужденные молекулы теряют первоначальную ориентацию, которая была в момент поглощения, и излучение оказывается полностью деполяризованным.

Нужно подчеркнуть, что миграция энергии возможна как между тождественными, так и между разными молекулами при условии перекрывания полосы поглощения молекул одного сорта и полосы флуоресценции молекул другого сорта.

Представления о миграции энергии, возникшие в результате изучения люминесцентных явлений, легли в основу попыток объяснения ряда биологических процессов. Как уже указывалось, многие биологические процессы протекают по принципу «все или ничего» с большой скоростью (см. стр. 44). Истинное объяснение этих явлений, по-видимому, должно исходить прежде всего из представлений об их кооперативности. Применительно ко многим задачам такое объяснение получено. Однако соображения о миграции энергии в биополимере или в окружающей его «структурированной воде» также фигурируют в литературе, список которой начинается известной книгой Сцент-Дьёрдьи [169]. Такого рода «миграционные» представления в большинстве случаев не оправданы, но они могут оказаться существенными при исследовании электронно-конформационных взаимодействий (см. стр. 408). С другой стороны, миграция энергии, по-видимому, играет существенную роль в процессах фотосинтеза.

Изучение особенностей люминесценции, связанных с миграцией энергии, важно для биофизики. Передача энергии с одного люминесцирующего участка биополимера на другой позволяет получить информацию об их относительном расположении.

Люминесценции биополимеров посвящен ряд монографий {см., например, [170—172]).

Циклические я-электронные системы часто являются люми-нофорными. Ароматические аминокислотные остатки в белках Фен, Тир и Три оказываются в этом смысле неравноценными. Соответствующие аминокислоты характеризуются спектральными свойствами, приведенными в табл. 5.10.

Таблица 5.10 Спектральные характеристики ароматических аминокислот

Аминокислота (поглощение) Молекулярный коэффициент поглощения 4f3KC' А

(флуоресценция) Квантовый выход Y

Фенилалании 2570 200 2820 0,04

Тирозин 2570 1300 3030—3040 0,21

Триптофан 2800 5600 3530 0,205

Флуоресценция Фен практически не видна. Свечение Тир и Три существенно зависит от рН и полярности среды, от прото-низации соседних групп. В нативных белках у для Тир значительно меньше приведенного; напротив, у для Три может оказаться увеличенным до 0,32. Денатурация мочевиной выравнивает эти значения: квантовый выход первого остатка увеличивается, второго — уменьшается. Таким образом, для Тир и Три квантовые выходы конформационно чувствительны. Это объясняется зависимостью тушения люминесценции Тир и Три от окружения, в частности от того, гидрофобно оно или гидрофильно. Люминесценция остатков, переходящих при конформа-ционных изменениях из внутренности глобулы на ее поверхность» легче тушится и посторонними тушителями. Исследование собственной люминесценции белков {ароматические остатки) позволило получить важные сведения о конформационных свойствах белков, об их взаимодействиях с малыми молекулами и ионами [173—180, 274, 275]. Ароматические остатки служат, таким образом, чувствительными метками.

Как уже сказано, поляризация люминесценции зависит от подвижности люминофора. Определяя Р, можно найти релаксационные характеристики макромолекулы. Теория поляризованной люминесценции полимеров развита в работах [181, 182]. Среднее квадратичное время вращательной релаксации в макромолекуле %г можно определить по зависимости степени поляризации люминесценции для раствора полимера от вязкости растворителя

T-Ј + (Ј + J/»)-fr- (5Л47)

(ср. (5,146)), т — длительность свечения. Для простейшего случая жестких частиц xr ~ ц/Т. Этот метод был, в частности, применен к изучению подвижности и конформационных превращений ряда синтетических полимеров (полиметакриловой и полиакриловой кислот, полиметилметакрилата и др.) с люминесцентными метками как в боковых привесках, так и в основной цепи [183—185]. Были определены энергии активации конформационных переходов и установлено сильное влияние гидрофобных взаимодействий на внутримолекулярную подвижность.

Метод поляризованной люминесценции эффективно применяется к изучению комплексов макромолекул нуклеиновых кислот с малыми молекулами, в частности с молекулами акридиновых красителей. Исследования таких комплексов дают важную информацию о конформационной

страница 117
< 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
твердотопливный котол
линзы proclear toric
стол гранд 11к
корпоративное таксив москве

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
(08.12.2016)