химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

(см. стр. 401), а также так называемому эффекту дополнительности. Ламри и Билтонен [127] полагают, что профиль конформационной свободной энергии вдоль реакционной координаты дополнителен к профилю химической (электронной) свободной энергии (рис. 6.27). В результате в суммарном профиле активационные барьеры снижены.

Ясные сведения об ЭКВ дают исследования влияния конформаций на скорость медленного изотопного обмена водорода в полинуклеотидах, проведенные Варшавским и сотрудниками [128]. Скорость обмена водорода на тритий у атома Се пурино-вого кольца в полиадениловой кислоте зависит от распределения электронной плотности в пурине. Это распределение изменяется при конформационных движениях, вызванных сдвигом рН и комплексообразованием с полиуридиловой кислотой. Скорость изотопного обмена весьма чувствительна к таким изменениям электронной плотности.

Общий результат ЭКВ состоит в том, что электронная перестройка в ходе ферментативной реакции влечет за собой изменение конформаций макромолекулы. Эту ситуацию можно описать на языке физики твердого тела. Перемещение электрона или электронной плотности в макромолекуле вызывает деформацию «решетки», т. е. конформационную перестройку. Ее можно трактовать как возбуждение длинноволновых фононов, и система электрон плюс деформация макромолекулы оказывается подобной полярону. Назовем такую систему конформоном [129]. Энергия конформона меньше энергии свободного электрона. Понижен и барьер для реакции.

В отличие от полярона, конформон не является истинной квазичастицей, способной перемещаться на большие расстояния. Его энергия быстро диссипирует из-за неоднородности и апериодичности структуры глобулы. Однако для реализации ферментативного процесса достаточно конформационного превращения, т. е. возбуждения длинноволновых фононов в пределах нескольких пептидных связей. Дальнейшая конформационная перестройка глобулы может происходить уже не в результате ЭКВ, но вследствие кооперативности макромолекулы.

Представляется естественным применить концепцию конформона к рассмотрению неоднократно упоминаемых в литературе полупроводниковых свойств биополимеров [130]. Очевидно, что конформационные изменения должны сопровождать перемещение электрона в биополимерной системе и, тем самым, сказываться как на значении предэкспоненциального фактора оо, так и на эффективной ширине энергетической щели Е в выражении для электропроводности

а = а0ехр (— E/2RT).

Однако существование у биополимеров полупроводниковых свойств и биологическая значимость последних отнюдь не доказаны. Наблюдаемые эффекты плохо воспроизводимы, они могут объясняться ионными примесями и другими факторами. Как уже сказано, все то, что мы знаем о структуре и свойствах биополимеров, не дает оснований считать их полупроводниками (см. стр. ПО).

Напротив, ионную проводимость мембран вероятно следует рассматривать на основе концепции конформона.

В наиболее непосредственной форме представления об ЭКВ, о конформоне применимы к окислительно-восстановительным ферментам — к цитохромам. Уже сформулированы гипотезы, объясняющие окислительное фосфорилирование на основе представлений об ЭКВ [131—134]. Проведены модельные квантово-механические расчеты электронного обмена у цитохрома с.

Экспериментальную информацию об ЭКВ может дать систематическое исследование изменений химических (электронных) свойств биополимера, вызванных изменением лиганда или кофактора, и наблюдение возникающих при этом изменений конформационных свойств макромолекулы как целого. Такое исследование было проведено на системах аспартатаминотрансфераза (ААТ)—лиганд (кофактор) [135, 147, 148]. Изучалась денатурация в растворе мочевины апофермента, нормального холофермента и ряда комплексов апофермента с модифицированными коферментами. Равновесные изотермы денатурации распадаются для изученных систем на два типа кривых — со значениями концентрации мочевины с*т, отвечающими средней точке денатурации и равными приблизительно 5 и 7 Ai. Весьма близкие по электронному строению системы, содержащие соответственно С—О—СН3- и С—Н-группы, дают разные кривые. Известно, что наличие —О—СН3 препятствует образованию альдиминной связи с ААТ (см. стр. 380). Напротив, кривые для аминоформы и холофермента, восстановленного NaBH4, практически совпадают, несмотря на то, что в первом случае альдиминная связь отсутствует, а во втором она очень прочна. Эти результаты непосредственно показывают, что электронные изменения в активном центре сильно сказываются на конформационной стабильности белка. О том же свидетельствуют данные, полученные для миоглобина (см. гл. 7).

Сопоставление ферментативного процесса, катализируемого ААТ, с реакцией в конгруэнтной модельной системе (см. стр. 381) показывает, что в ферментной системе происходит выравнивание энергетических уровней различных промежуточных форм и, тем самым, согласно правилу Бренстеда, понижение активацион-ных барьеров. В этом проявляется комплементарность профилей химической (электронной) и конформационной энергий (см. стр. 408)

страница 148
< 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
мяч goodyear цена
печенье с предсказаниями купить в москве
Кикните и получите скидку по промокоду "Галактика" в KNS - nvidia gtx 1060 купить - офис на Дубровке с собственной парковкой.
купить sqn 72.2a4a20bc

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)