химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ой и в стандартном состоянии в виде N = RT In х = - RT In Kx = &FX, (7,16)

где &Fx — изменение свободной энергии при взаимодействии с макромолекулой. Если

/ дХ \.

то взаимодействие является положительным, или стабилизующим.

Удобно представить кривую равновесия лиганда не величиной X или величиной парциального насыщения х AS x/q, но в виде зависимости \п[х/(\ —х)] от In х и ввести параметр п, определяемый следующим образом

d In (*/(! — х)) 1 dx п . 7,

n— d\nx — х(\-х) d\nx' {i*U)

Если все центры идентичны и независимы друг от друга, то график имеет вид прямой с n = 1, как и следует из простого закона действия масс. При наличии сильных стабилизующих взаимодействий n> 1 и график прямолинеен в широкой области с центром х = 7г- Это соответствует уравнению Хилла (7,2), ?которое можно переписать в виде

Кхп х

х = \+Кхп или In у—^ = ln /0+ nln х.

Поэтому Уайман называет график зависимости lnfjc/(l—л:)] от In х графиком Хилла. Параметр Хилла п связан со средней свободной энергией взаимодействия центров. Из (7,16) и (7,17) следует, что

dAFY т d In* RT _ / вАЧ

—тЛ = RT —~ « —т—rr- == AFY. (7,18)

dx dx nx (1 — x) \ » /

Если центры идентичны и независимы, п — 1. Для этого случая парциальные свободные энергии при связывании первого и второго лигандов X одинаковы kF'x = &Fxl)- Разность AFx — Д/7*1'^ sskFxx есть энергия стабилизации системы, приходящаяся на центр. Считая ее положительной при n > 1, получаем

ЯГ

(1-1). (7Л9)

п не может быть больше q — общего числа центров. В случае независимых, но не идентичных центров п <С 1. Интеграл

1 00

J AFXX dx — RT J (n - 1) d In я (7,20)

о x=0

выражает минимальное значение полной энергии взаимодействия, приходящейся на центр, при насыщении макромолекулы лигандом. Интеграл не обращается в бесконечность, если и стремится к 1, когда х стремится к 0 или оо, т. е. когда х стремится к 0 или 1.

Применим, вслед за Уайманом, этот метод исследования к гемоглобину. На рис. 7.9 приведен график Хилла для насыщения НЬ лошади кислородом (0,6 М фосфатный буфер, рН 7,0, 19 °С). Полная свободная энергия взаимодействия 2,6 ккал/моль, п = 2,95 ± 0,05 при Р = У2.

Гемоглобин может связывать 02 и СО. При насыщении коэффициент распределения А не зависит от парциального давления

обоих газов (первый закон Хол-дейна)

НЬ (СО)4 _ А рСО ,79П

Согласно второму закону Хол-дейна насыщение при взаимодействии со смесью 02 и СО есть функция р 02 + Ар СО. Второй закон следует из первого. Пусть X = 02, Y =_СО. Введем обозначения GX = Х/х и GY = ?/Ау. Согласно (7.21) GX = оу = о. Уравнение связи (7.13) дает

Интеграл этого уравнения есть функция х-\гАу

сг = ф(д:-г- Ау). Для полного насыщения имеем

X + Y=z(x + Ay)G = f(x + Ay).

(7,23)

И наоборот, первый закон следует из второго.

Уравнения связи хорошо описывают эффект Бора. Здесь мы имеем дело вновь с двумя лйгандами 02 и Н+. Уравнение (7,13) дает (#+ и У— количества связанных Н+ и 02 на гем-эквива-лент, ан — активность протонов, р — парциальное давление 02)

и уравнение (7,14)

(дН+\ = _ / dlnp \

(

6Чпан\ (д\пр\

of j-+ = U//+ j-'

(7,24)

(7.25)

Допустим, что протоны вводятся в систему с анионом А" сильной кислоты, и пусть ее активность равна а и количество, отнесенное к количеству гема, с. Если отождествить Я+ с с, то (7,25) примет вид

m -(^)_. «™

с Y

Введем соотношение

а = анаА = аиуАс,

где ад — активность аниона, уд — доля аниона, оставшегося в растворе. Тогда уравнение (7,26) запишется следующим образом:

или

Последний сомножитель в правой части (7,28) дает наклон кривой титрования гемоглобина при степени оксигенации У. Последние два уравнения совпадают с (7,24) и (7,25), если ул не меняется при изменении 7, т. е. если доля связанного аниона не зависит от степени оксигенации. Опыт показывает, что действительно нет расхождения между эффектом Бора, измеренным как изменение сродства к Ог при изменении рН, с одной стороны, и освобождением протонов при оксигенации, с другой. Опыт дает

С I

Метод связанных функций устанавливает общий термодинамический смысл кооперативности поведения НЬ, конкурентных взаимодействий лигандов и эффекта Бора.

Уайман обобщил свою теорию, введя так называемый связывающий потенциал Л [29], соответствующий любому термодинамическому потенциалу. Пусть F — любая непрерывная функция р переменных т, причем непрерывны и ее первая и вторая производные. Имеем

dF

И* = -щ, /= 1, 2 р. (7,29)

Связывающий потенциал определяется соотношениями

"<=!7- <7>30>

Например, если F = пкп2 + п\у то ц^ — /^, ц.2 = пх -f Зп^ или пх = \х2 — 3^2. Соответственно Л = \i{\x2 — что не совпадает с F — [x,fi2 — 2jx]. Общее выражение для связывающего потенциала имеет вид

Л = Л,+ 2Л-, (7,31)

где — функция всех ц, a Aiii — функция всех р,, кроме уц.

Это выражение показывает, что присоединение любой компоненты системы связано с присоединением другой ее компоненты. Таким образом, компоненты образуют группу связывания. Если одн

страница 158
< 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
Profildoors 43X
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС - Smart Board SB480iv5 - офис продаж на Дубровке.
дверные ручки для входных дверей на планке
hi fi кинотеатр

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
(23.06.2017)