Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Фрайфелдер Д. -> "Физическая биохимия " -> 151

Физическая биохимия - Фрайфелдер Д.

Фрайфелдер Д. Физическая биохимия — М.: Мир, 1980. — 580 c.
Скачать (прямая ссылка): fizicheskayabiohimiya1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 145 146 147 148 149 150 < 151 > 152 153 154 155 156 157 .. 218 >> Следующая

Второй белок изучают в 20%-ном диметилсульфоксиде и 20%-ной сахарозе. В сахарозе Де = 0. В диметилсульфоксиде проявляется характерный дифференциальный спектр триптофана. Наблюдаемая величина Де удваивается, если белок нагревают в диметилсульфоксиде до 60°С. В 20%-ной сахарозе после нагревания до 60°С величина Де эквивалентна Де для 8 триптофановых остатков. Что вы можете сказать об этом белке?
14-9. В процессе титрования белка при 295 нм найдено, что е2э5 резко возрастает при pH 9,6. При pH 11,7 е2э5 возрастает снова, причем это увеличение составляет одну треть от первого. Если затем pH понизить до 6 и далее постепенно увеличивать, кривая зависимости е295 от pH почти идентична кривой белка до титрования, за исключением того, что увеличение е295 составляет только две трети от наблюдаемого вначале. Известно, что в белке имеется восемь тирознновых остатков. Что вы можете сказать о структуре белка?
14-10. ДНК выделена из Е. coli. Среднее содержание G-C-пар в ДНК Е. coli 50%. ДНК растворили в смеси 0,15 М NaCI и 0,015 М цитрата Na. Получили кривую плавления. Вместо плавной кривой наблюдается двухступенчатая, с Тпл 80 и 88°С. Первая ступень составляет 20% всего возрастания. Какое объяснение можно дать этому явлению?
ДНК ii3 другой бактерии выделена тем же способом, но случайно нагрета до 75°С в течение 1 мин. Позднее ее использовали в эксперименте по плавлению. Кривая плавления была неожиданной в том смысле, что, хотя главный переход был между 82 и 88°С, имелось постепенное возрастание Г>260 на 10% в температурном интервале от 32 до 55°С. Объясните полученные данные.
Флуоресцентная спектроскопия
Как было показано в предыдущей главе, спектры поглощения позволяют получать различного рода информацию о свойствах макромолекул и их взаимодействиях с другими молекулами. Возможность получения такой информации основана на том, что спектр поглощения молекулы, содержащей хромофор, в значительной степени зависит от ее химического и внешнего окружения. В этой главе будет рассмотрен более чувствительный спектроскопический метод — флуоресценция.
В случае некоторых молекул поглощение фотона сопровождается испусканием света с большей длиной волны (т. е. меньшей энергией). Испускание света называется флуоресценцией (или фосфоресценцией, если свечение долгоживущее). Спектры флуоресценции еще в большей степени, чем спектры поглощения, зависят от окружения. Для надежной регистрации параметров флуоресценции требуются меньшие количества вещества. В связи с этим использование флуоресцентной спектроскопии часто дает определенные преимущества по сравнению с измерением поглощения (хотя техника получения абсорбционных спектров более проста). Путем измерения флуоресценции можно получить сведения о конформации, местах связывания, взаимодействиях с растворителем, степени гибкости, межмолекулярных расстояниях и коэффициентах вращательной диффузии макромолекул. К тому же флуоресценцию можно использовать для локализации в живых кл'етках тех веществ, которые невозможно обнаружить другими методами.
Теория флуоресценции, как и других физических методов, пока еще не всегда позволяет провести однозначную корреляцию между флуоресцентными характеристиками и свойствами непосредственного окружения излучателя; следовательно, и на этот раз возможность применения метода определяют эмпирические правила, полученные путем исследования модельных соединений.
Общая теория флуоресценции
Как было показано в гл. 14, молекула может иметь только дискретные величины энергии. Уровни потенциальной энергии молекулы описываются схемой энергетических уровней (рис. 15-1)* На рисунке показаны два электронных уровня: нижний, или ос-
РИС. 15-1.
Схема энергетических уровней двух хромофоров; G и обозначают основное и первое возбужденное состояние соответственно (жирные линии). Колебательные уровни изображены тонкими линиями.
А — молекула способна флуоресцировать в результате перехода в возбужденное состояние (сплошная стрелка), указанного на схеме. После возбуждения происходит переход на самым нижний уровень возбужденного состояния с потерей колебательной энергии (волнистая стрелка) и затем испускание из этого состояния (пунктирная стрелка). Б — молекула не флуоресцирует, так как колебательные уровни G выше, чем самый нижний уровень 5,; следовательно, в этом случае может быть безызлучательный переход (горизонтальная волнистая стрелка) с 5| на колебательный уровень G, а затем сопровождающийся потерей энергии безызлучательный переход на самый нижний уровень G (вертикальная волнистая стрелка).
новное состояние С, и один верхний, или первое возбужденное состояние Si, и набор колебательных уровней каждого электронного уровня (см. гл. 14, где обсуждаются колебательные уровни). Как объяснялось в гл. 14, энергия света поглощается только в том случае, когда молекула переходит с нижнего на верхний энергетический уровень*. Такие переходы обозначены на схеме энергетических уровней вертикальными линиями. Если молекула вначале не возбуждена (т. е. находится на самом нижнем энергетическом уровне или в основном состоянии G) и затем поглощает энергию, которая больше, чем энергия, необходимая для того, чтобы достичь первого возбужденного электронного состояния Si, избыток энергии может возбудить колебания молекулярного остова и молекула будет находиться на одном из колебательных уровней, показанных на рисунке. Эта колебательная энергия быстро рассеивается в виде тепла путем соударения с молекулами растворителя (если возбужденная молекула находится в растворе), и молекула опускается на самый нижний колебательный уровень Si. Возбужденная молекула далее возвращается на уровень G, либо излучая свет (флуоресценция), либо путем безызлучательного перехода (описанного при обсуждении квантового выхода). Так как при переходе на самый нижний уро-
Предыдущая << 1 .. 145 146 147 148 149 150 < 151 > 152 153 154 155 156 157 .. 218 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed