химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

тся от приведенной наличием двойной связи между углеро-дами 2 и 3. Соответственно, брутто-формула ретинола2 есть С19Н25СН2ОН. Ретинолы — это спирты. В фоторецепторах ретинолы трансформированы посредством алкогольдегидрогеназы в альдегиды—в ретиналь! и ретиНаль2 — и связаны с фосфолипи-дами и белками. В ретиналях конечная группа молекулы есть не —СН—СН2ОН, а =СН—СН=0, и брутто-формулы ретиналя! и ретиналяг суть С19Н27СНО и С19Н25СНО. Число сопряженных я-связей в ретиналях на одну больше, чем в ретинолах.

Таким образом, ретинали служат хромофорными группами зрительных пигментов, содержащих липопротеины, именуемые опытами. Опсины колбочек и палочек разнятся. Соответственно возникают четыре основных вида зрительного пигмента, охарактеризованные в табл. 7.5 [109].

Хромофорные свойства ретиналей определяются протяженной системой сопряженных я-связей. Обращает на себя внимание химическая общность пигментов фотосинтеза — каротинои-дов (см. стр. 340) и зрительных хромофоров. Можно думать об

общности их эволюционного происхождения. Имеются бактерии, лишенные, конечно, зрения, но содержащие бактериородопсин, весьма сходный со зрительным пигментом.

Таблица 7.5

Зрительные пигменты

Максимум поглощеНИЯ Я, А

D ДФН +

Ретинол] ^ > Ретиналь!

ДФН-Н

(Алкогольдегидрогеназа)

+Опсин колбочек

Свет

Йодопсин

5000 5620

ДФНРетинальг

ДФН-Н

(Алкогольдегидрогеназа)

+Опсин палочек

Свет

Порфиропсин

5220 6200

Исходя из общих принципов, можно снова заключить, что вслед за поглощением света в фоторецепторе должна возникать некая фотохимическая реакция. В родопсине ретиналь образует шиффово основание в результате взаимодействия альдегидной группы ретиналя с амино-группой опсина [ПО, 111], а именно с e-NHg-rpynnofi лизила [109, 112]:

Ci9H27CH=0 + H2N—опсин —^ Ci9H27CH=N— опснн + Н20.

Бычий родопсин имеет молекулярный вес около 40 000. Если считать молекулу сферической, то ее диаметр составляет 40 А.

Под действием света ретиналь отщепляется от родопсина, аналогичные процессы протекают и в трех других случаях (см. табл. 7.5). Однако этим фотохимическое превращение не исчерпывается. Одновременно происходит фотоизомеризация ретиналя.

Комплекс опсина с ретиналем возникает за счет СН —N-связи и ряда слабых взаимодействий хромофора с белком. Эти взаимодействия оптимизируются в результате структурного соответствия ретиналя и опсина. Ретиналь может существовать в виде ряда изомеров, так как двойная связь С = С образует транс- или ^-конфигурацию. Наиболее устойчива сплошная тушяоконфигурация, которая и показана для ретинола! на стр. 380. Установлено, что в комплексе с опсином в темноте

ретиналь фигурирует в форме \ \-цис [113]:

СН,

СН,

С.

H2CJ *С(СНЯ) С

Н2 Н

С '^/1СН

н I

HGC СН

НС

о

В П-^«?-форме СНз-группа у С)3 и водород у Сю очень сближены, и между ними возникает сильное отталкивание. Благодаря этому молекула несколько скручена, в ней нарушено плоское расположение я-связей. Тем самым уменьшена энергия сопряжения, и 11-^ис-форма должна быть менее стабильной, чем полная ту?анс-форма. Однако в комплексе с опсином проигрыш в энергии сопряжения перекрывается выигрышем в энергии взаимодействия с белком, наибольшей для 1 \-цис~формы.

При выцветании пигмента на свету ретиналь отщепляется от опсина и изомеризуется в наиболее устойчивую сплошную

Родопсин

Изамеразй

?/-цис-рсшнол&+ олшн ,* » Снлжной транс-ретналь+опсин

t

Алнозолйдегидроееназа, НДД и др.

\

Н-цис-ретинол

— Сллои/тй троно-рр/ринсл

Рис. 7.28. Цикл изомеризации родопсина.

109].

транс-форму. Цикл цис~~гране-изомеризации является обязательной частью любой известной фоторецепторной системы [109].

Этот цикл показан на рис. 7.28

В растворе ретиналь образует под действием света смесь изомеров, состав которой зависит от длины волны света и полярности растворителя [114, 115]. Полярный растворитель — этанол — стабилизует 11-цис-конфигурацию. Ее содержание в таком рас* творе ретиналя составляет 25—30% [116].

Установлено, что единственное действие света на ретиналь состоит именно в изомеризации 1 \-цис->сплошной транс. Отщепление ретиналя от опсина должно рассматриваться как следствие этого процесса [117].

В этой книге и в «Молекулярной биофизике» [121 постоянно подчеркивается определяющее значение конформационных превращений молекулы в биологических явлениях.

В фоторецепции мы встречаемся не с ротамеризацией, не с конформационной перестройкой ретиналя, а с цис—транс-пзо-меризацией — повороты происходят вокруг двойных, а не единичных связей. Различие между ротамеризацией и цис—транс-изомеризацией имеет количественный характер. В первом случае для конформационного превращения нужно преодолеть барьер порядка нескольких ккал/моль (в этане 3 ккал/моль), во втором, при переходе 1 l-^wc-ретиналя в полностью транс-форму— около 25 ккал/моль, причем значение частотного предэкспонен-циального множителя составляет от 107 до 10п с*1 в зависимости от растворителя [118]. Соответственно изомеры ретиналя устойчив

страница 136
< 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

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


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

 

 

Реклама
аренда звуковой аппаратуры в москве цена
Рекомендуем компанию Ренесанс - готовая лестница на второй этаж купить - цена ниже, качество выше!
стул самба цена
боксы для ответственного хранения мебели

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
(10.12.2016)