Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Конев С.В. -> "Фотобиология" -> 49

Фотобиология - Конев С.В.

Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология — Мн.: БГУ, 1979. — 385 c.
Скачать (прямая ссылка): fotobiologiya1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 144 >> Следующая

Интересные данные о фотолизе родопсина в дигитониновых экстрактах
получены М. А.
Островским с сотр. Оказалось, что квантовый выход реакции имел высокие
значения (близкие к единице) и практически не зависел от температуры рис
26. Спектральные изменения, в интервале 20-1-5 °С. сопутствующие фотолизу
родопси-Уменьшение темпера- на (Wald G., Brown P., 1958)
ТУПЫ ниже 10 °C СО- Освещение проводилось при t=-196° С,
у р пи/п и затем образец постепенно нагревался
провождалось резким В темноте
(приблизительно в 100 раз) падением квантового выхода. Для интервала -
10-1-30 °С квантовый выход также не зависел от температуры. Такая
аномальная температурная зависимость указывает на важную роль
структурного состояния околохромофорного окружения в определении
эффективности фотохимической реакции. Скачкообразный характер падения
квантового выхода может быть обусловлен кооперативной структурной
перестройкой, например, в липидной фазе мембраны.
132
Глава VI. Зрение
Итак, фотохимическая дезактивация возбужденной молекулы ретиналя,
заключающаяся в ее цис-транс-изо-меризации, переходе 11-цисполностью
транс-изомеры, осуществляется, по-видимому, через триплетное состояние.
Между первичной фотохимической реакцией и гидролизом родопсина с
образованием свободного ретиналя протекает ряд промежуточных темновых
реакций. Эти реакции детально изучены в экспериментах с использованием
импульсной спектрофотометрии и стабилизации промежуточных продуктов в
определенных температурных интервалах (рис. 26). Тем не менее вопрос о
количестве и последовательности образования промежуточных продуктов еще
далек от окончательного разрешения. Ниже приводится одна из наиболее
общепринятых схем превращения родопсина - модифицированная схема Уолда:
Я=540
----------------------> (11-ЦЧС-) рОДОПСИН408 s....
Я=437| | Я=500 Я-430
14 >-250 °С
(транс-) прелюмиродопсин548 4 гипсородопсин430
| Я=430
люмиродопсин497
I
4
метародопсин 1480
I
4
метародопсин П380
I
4
метародопсин III465
4 pH > 7,7 .
" >. щелочной N-ретинили-
кислыи Н-ретинилиденопсин440 " деиопсин 5
| рН<5,5 385
изомераза 4
---------------полностью шранс-ретинальЭ87-)-опсии
3. Фотофизика и фотохимия зрительной рецепции 133
Первый продукт, возникающий из родопсина,- пре-люмиродопсин. По сравнению
с родопсином прелюмиро-допсин обладает более длинноволновой полосой
поглощения и более высокими значениями молярной экстинкции (максимум
спектра поглощения при 548 нм, е=72 000). Прелюмиродопсин стабилен при
температуре -195° С. Реакция родопсин-^-прелюмиродопсин очень быстрая и
фотообратимая.
Обнаружен также альтернативный продукт гипсоро-допсин, возникающий из
родопсина при температуре жидкого гелия в ходе облучения светом с длиной
волны больше чем 540 нм. Этот продукт превращается в прелюмиродопсин или
термально (выше -250°С), или фотохимически при облучении светом с А, =
430 нм.
До последнего времени считалось, что именно на стадии родопсин-^-
прелюмиродопсин и происходит изомеризация ретиналя из П-цис- в полностью
транс-форму. Однако результаты прямых измерений продолжительности этой
реакции (6 пс) и кинетики процесса поставили под сомнение это уже
установившееся положение, поскольку столь высокие скорости несвойственны
реакции цыс-транс-изомеризации. Предполагается, что на данной стадии за
счет вступления метального Н-атома при Сщ в водородную связь с азотом
близлежащего имидазоль-ного кольца и перевода азота Шиффовой связи в
состав энеаминной NH-группы происходит нарушение планарности структуры
ретиналя с образованием термодинамически неустойчивой структуры. Согласно
другой точке зрения, причиной образования структуры, предрасположенной к
трансформации, является разделение зарядов - перенос электрона от белка к
ретиналю с образованием анион-радикала. Образование же грамс-формы
ретиналя происходит на последующих стадиях процесса, которые протекают в
темноте и контролируются температурой. В ходе последовательных
превращений спектры поглощения и люминесценции продуктов постепенно
сдвигаются в коротковолновую сторону. Эти сдвиги обусловлены не
химической модификацией ретиналя, а структурными перестройками в
липохромопротеиде.
При увеличении температуры свыше -140° С прелюмиродопсин спонтанно
превращается в люмнродопсин, имеющий максимум поглощения при 497, а
флуоресценции - при 600 нм. Время полупревраще-
134
Глава VI. Зрение
ния этой реакции составляет 3-10~8с. Реакция характеризуется следующими
активационными параметрами: Д#*=6,0 ккал/моль и
Д5* = 15 кал/моль • град. Дальнейшее нагревание до -40° С сопровождается
образованием метародопсина I (максимум спектра поглощения при 480,
флуоресценции - 580 нм). При комнатной температуре метародопсин
образуется примерно за 10~3 с.
Кинетика превращения люмиродопсин -> метародопсин I описывается на
начальных стадиях уравнением реакции второго, а на конечных- первого
порядка. Это позволило Абрахамсону рассмотреть данную реакцию как
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed