химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

структуре нуклеиновых кислот (см. [276] и гл. 8).

Конформационные превращения и их динамика проявляются и в других характеристиках люминесценции. Так, сродство а-хи-мотрипсина в различных конформациях к люминесцирующему веществу (профлавину) сказывается на интенсивности свечения [186]. Положения максимумов в спектрах люминесценции полярных молекул в конденсированных полярных средах зависят от релаксационных свойств, микроокружения. Теория дает выражение, связывающее положение «центра тяжести» полосы флуоресценции vc с величинами т и тг [187]:

v,= vw + (v0 - vj , (5,148)

где Voo — значение vc при xr < т, vo — при %r > т. Данные о vc были использованы при изучении релаксационных свойств ряда полимеров с люминесцентными метками [188].

§ 5.9. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ БИОПОЛИМЕРОВ

Частоты, интенсивности и поляризации линий и полос в колебательных спектрах дают информацию о строении молекул. Колебательные спектры регистрируются либо как инфракрасные (ИК) спектры поглощения, либо как спектры комбинационного рассеяния (КР). Применительно к макромолекулярным веществам ИК-спектроскопия имеет ряд преимуществ перед спектроскопией КР. Лишь в последнее время благодаря возможностям лазерной техники удалось получить четкие и выразительные комбинационные спектры полимеров и биополимеров (см. стр. 334).

Теория колебательных спектров малых многоатомных молекул хорошо разработана [189—194]. Она основана на возможности раздельного рассмотрения медленных процессов колебаний ядер и быстрых электронных переходов, доказываемой теоремой Борна и Оппенгеймера [195]. Расчет частот гармонических колебаний ядер проводится путем решения классической задачи с непосредственным учетом симметрии молекулы. Электрооптические параметры, определяющие интенсивности и поляризации в колебательных спектрах, находят при помощи теории, впервые предложенной более 30 лет назад [196] и подробно изложенной в [189, 190]. Эта теория исходит из так называемой валентно-оптической схемы, согласно которой каждой химической связи можно приписать свои собственные дипольный момент и поляризуемость (см. также [79, 197]). Дипольный момент молекулы является векторной суммой дипольных моментов связей, поляризуемость молекулы — тензорной суммой поляризуемостей связей. Интенсивность данной полосы в ИК-спектре определяется изменением дипольного момента молекулы при данном нормальном колебании, в спектре КР — изменением поляризуемости.

Молекула, состоящая из N атомов, имеет 3N — б нормальных колебаний (ЗА/ — 5 в линейном случае). Так как атомы в молекуле связаны друг с другом, все они участвуют в каждом из этих колебаний. Возможны ситуации, в которых доля участия в данном колебании одного или нескольких атомов значительно больше, чем остальных. Такое колебание характеристично для данной атомной группы, его частота (а также интенсивность спектральной полосы) мало зависит от остальных атомов в молекуле. Наличие характеристической спектральной полосы или линии свидетельствует о присутствии соответствующей группы.

В ИК-спектрах белков и полипептидов наблюдаются полосы амидной группы (пептидной связи —СО—NH—). Для их изучения применяются спектры модельных низкомолекулярных соединений — амидов. Экспериментальное исследование метилацетамида Н3С—СО—NH—СН3 и родственных веществ и теоретические расчеты позволили получить характеристики амидной группы (табл. 5.11) [198—201].

Таблица 5.11 Характеристики колебаний амидных групп ')

Полосы

Частота, см""1

Характер колебания

Доля участия групп

Амид А Амид В Амид -1

Амид II

Амид III

Амид IV Амид V Амид VI Амид VII

3300 \ 3100 J 1597—1672

1480—1575

1229—1301

625—767 640-800 537-606 200

N-H (v) С=0 (v)

—NH (б) в плоскости,

С—N (v) С—N(v). — NH(6) в

плоскости

0=С—N (б) в плоскости

—NH (б) неплоское колебание

—СО (б) неплоское колебание

Крутильное колебание вокруг С—N-связи

C=0(v) 80%, С—N(v) 10%, —NH(6) 10%

—NH (b) 60%, O-N(v) 40%

C=0(v) 10%, C—N(v) 30%, N-H(v) 30%, 0=C-N(6) 10%

0=C-N(6) 40%, остальные — 60%'

') (v) — валентное колебание, т. е. растяжение связи, (б) — деформационное колебание, при котором меняется валентный угол.

Полосы амид А и амид В возникают в результате расщепления валентного колебания связи N—Н, частота которого совпадает с удвоенной частотой колебания полосы амид II, — явление так называемого резонанса Ферми (см., например, [182]). Формы перечисленных колебаний показаны на рис. 5.25.

Полосы Л, В, I, II весьма чувствительны к водородным связям, наличие которых вызывает значительные понижения частот и расширение полос.

При рассмотрении спектров полимеров необходимо учесть взаимодействие колебаний в отдельных мономерных звеньях. Упорядоченный полимер подобен в этом смысле молекулярному кристаллу. В спектре наблюдаются лишь те колебания, которые происходят в фазе во всех элементарных ячейках. Общая теория, исходящая из этих представлений («приближение фактор-группы»), была предложена в работах [202, 203] (см. также [204— 207]). Полимерная цепь, расс

страница 118
< 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
управленческие курсы это
купить линзы шеренган саске
стул изо купить
Кликните, выгодное предложение от KNS c промокодом "Галактика" - usb тройник для ноутбука - мы дорожим каждым клиентом!

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)