Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2" -> 9

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 — М.: Мир, 1989. — 525 c.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetitt21989.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 223 >> Следующая

При Т Й; 80 К основной компонент спектра лиофилизованных клеток магнитонечувствительных бактерий (рис. 13.11) представляет собой квадрупольный дублет, характерный для трехвалентного железа и обозначенный как спектр Б на рис. 13.9 и 13.10. Кроме того, наблюдается спектр очень малой интенсивности, обусловленный Fe304 и соответствующий спектральным линиям А1 и А2 на рис. 13.9. Эти слабо выраженные спектральные линии, по-видимому, обязаны своим появлением небольшой фракции клеток магниточувствительных бактерий, имеющихся в образце, или следовым количествам магнетита, возможно, присутствующим в клетках магнитонечувствительных бактерий. Ниже 80 К интенсивность квадрупольного дублета с понижением температуры падает, в то время как интенсивность спектра из шести линий, расположенных по обе стороны от дублета, растет. При 4,2 К спектр (рис. 13.12) состоит в основном из шести обусловленных магнитным сверхтонким
Рис. 13.11. Мёссбауэровский спектр клеток магнитонечувствительных бактерий при 80 К. В образце присутствует некоторое количество остаточного Fe304.
Скорость, мм/с
Рис. 13.12. Мёссбауэровский спектр клеток магнитонечувствительных бактерий при 4,2 К.
взаимодействием линий с небольшим дублетом в центре. При этом спектр из шести линий не дает проявиться спектру Fe304. Наложение продольно ориентированного магнитного поля напряженностью 60 кЭ приводит к уширению спектра из шести линий, но не сопровождается заметным смещением максимумов или уменьшением интенсивности какой-либо из линий.
Все эти спектральные данные свидетельствуют о присутствии небольших частиц гидрата оксида трехвалентного железа, характеризующихся антиферромагнитными обменными взаимодействиями, подобными тем, которые присущи ферригидриту в ферритовых мицеллах. Если воспользоваться значениями К и /0 для ферритина, то исходя из эксперимен-
тальных данных можно показать, что диаметр частиц гидрата оксида трехвалентного железа в магнитонечувствительных клетках составляет ~ 100 А или менее. Однако в отличие от ферритина или ферригидрита в спектре клеток как магниточувствительных, так и магнитонечувствительных бактерий при 4,2 К наблюдается небольшой квадрупольный дублет. Интенсивность этого дублета несколько колеблется от образца к образцу, но его наличие наводит на мысль о существовании еще каких-то включений, содержащих трехвалентное железо в высокоспиновом состоянии, со спектральными характеристиками, как у ферригидрита, но с менее плотной упаковкой атомов железа, приводящей к более слабым обменным магнитным взаимодействиям между ними и к отсутствию магнитного расщепления при 4,2 К. Подобные включения легче изучать в клетках полученного клонированием магнитонечувствительного штамма A. magnetotacticum, накапливающего меньше железа.
При Г ^ 4,2 К мёссбауэровский спектр поглощения влажной плотной массы полученных клонированием магнитонечувствительных клеток представляет собой квадрупольный дублет (рис. 13.13). Спектральные характеристики при 80 К близки к параметрам спектра Б клеток магниточувствительных бактерий (табл. 13.1), что свидетельствует о наличии включений, содержащих трехвалентное железо в высокоспиновом состоянии. Наложение внешнего магнитного поля напряженностью 60 кЭ приводит к изменениям в спектре, говорящим об определенном разбросе значений внутреннего магнитного поля. Эти спектральные характеристики свидетельствуют о присутствии трехвалентного железа в высокоспиновом состоянии в виде гидроксида с обменным магнитным взаимодействием порядка 2-3 К, т. е. с менее плотной упаковкой атомов железа, чем в ферригидрите. Эти включения имеют спектральные ха-
-8,0 -4,0 0 4,0 8,0
Скорость, мм/с
Рис. 13.13. Мёссбауэровский спектр полученного клонированием магнитонечувствительного штамма A. magnetotacticum при 4,2 К.
рактеристики, сходные с таковыми для железосодержащего материала в клетках Е. coli (Bauminger et al., 1980).
Когда влажную плотную массу клеток выдерживали при температуре выше 275 К в анаэробных условиях, помимо дублета, соответствующего трехвалентному железу, наблюдались и спектральные линии двухвалентного железа, похожие на спектр В. Это показывает, что трехвалентное железо, присутствующее в клетках этого штамма в виде гидрата оксида, может быть восстановлено до двухвалентного, как и в клетках других штаммов.
О диффузионной подвижности магнитосом в клетках A. magneto-tacticum можно было судить, исходя из мёссбауэровских спектров целых клеток, полученных при температурах выше 275 К. Температурная зависимость параметров спектра ферригидрита согласуется с представлением об его ассоциации с магнитосомами. Двухвалентное железо в клетках, по-видимому, связано с пептидогликаном клеточной стенки (Ofer et al, 1984).
Приведенные выше данные позволяют предположить, что кристаллизация Fe304 в клетках A. magnetotacticum осуществляется следующим образом: 1) хиннат трехвалентного железа -» 2) гидроксид трехвалентного железа с низкой плотностью упаковки атомов железа -» 3) гидроксид трехвалентного железа с плотно упакованными атомами железа (ферригидрит) -> 4) Fe304; при этом двухвалентное железо появляется в виде промежуточного продукта на стадии между 1 и 2. Поскольку ферригидрит содержит только трехвалентное железо, реакция 3 -»4 предполагает восстановление 1/ъ атомов железа. Процессы накопления ферригидрита, последующего его восстановления и кристаллизации Fe304 протекают в оболочке магнитосом. Данные просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения свидетельствуют о существовании в магнитосоме аморфной (ферригидритной) фазы, а также одиночного кристалла Fe304 с четко определенными морфологией и ориентацией (Mann et al., 1984).
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 223 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed