Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Рубин А.Б. -> "Транспорт электронов в биологических системах " -> 105

Транспорт электронов в биологических системах - Рубин А.Б.

Рубин А.Б., Шинкарев В.П. Транспорт электронов в биологических системах — М.: Наука, 1984. — 321 c.
Скачать (прямая ссылка): transportelektronov1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 99 100 101 102 103 104 < 105 > 106 107 108 109 110 111 .. 136 >> Следующая

М кх >P<r-^Qn (13.3)
Граф состояний ФРЦ, соответствующий этой кинетической
(1) (з)
А
т (1^.4)
(2) P^'u^^P'Qh (4)
Решая соответствующую этому графу систему линейных дифференциальных уравнений (см. гл. 7) с учетом начальных условий Pi(0) - 1, Pi(0) =jt?4(0) =0, получим
pl(t) = -^—(e-k't-e-^h+n,)t\ (13 5)
m + к
p^t) = -AJ^-mt _e-(.k+kl+m)t^
хинонной формы 0П1 можем записать
P(P°,t) =Pl+ p2=-^—e~ki' + _*_e-(*+*i+m)'j m + k m + k
fr t (13-6)
P(Qn,t) = P2+P4= e~mt + —e-(*+*i+ffl>'.
h+k h+k
Как следует из формулы (13.6), в присутствии редокс-медиатора кинетика темновой релаксации как пигмента, так и вторичного хинона имеет двухкомпонентный характер; причем медленная компонента обусловлена обменом электронами переносчиков со средой с константами к\ и т соответственно, а быстрая компонента обусловлена как обменом электронами переносчиков со средой (к\, т), так и циклическим потоком электронов (к).
Напомним, что фигурирующие в выражении (13.6) константы скорости к\ит псевдомономолекулярны и равны
кх = к\[М~], т = т[М+]. (13.7)
В отсутствие медиатора, когда к\ и т равны нулю, выражения
(13.6), описывающие темповую релаксацию Р870 и Qn, тождественно совпадают друг с другом, поскольку в этом случае пигмент восстанавливается только от вторичного хинона (рис. 61,6).
При увеличении концентрации медиатора, т. е. при увеличении констант скорости к\ и т циклическим потоком электронов (константа скорости к) можно пренебречь. В этом случае кинетика темновой релаксации Р и Qn описывается следующими выражениями:
P(P°,t) и е~к'‘ - e~k'[M~]t, P(Qn,t) « e~mt - е~т [м+]'. (13.8)
Таким образом, при достаточно большой концентрации медиатора кинетика темновой релаксации пигмента и вторичного хинона определяется разными константами скорости, зависящими от концентраций восстановленной (для пигмента) и окисленной (для хинона) форм медиатора. Для такого редокс-медиатора, как ТМФД, бимолекулярная константа скорости к[ практически на два порядка больше, чем т'. Кроме того, в восстановительных условиях (Ен< 250 мВ) концентрация восстановленной формы медиатора больше, чем окисленной. Поэтому при достаточно большой концентрации медиатора кинетически возможна такая ситуация, когда релаксация
пигмента ФРЦ более чем на порядок быстрее, чем темновая релаксация вторичного хинона. Это позволяет раздельно наблюдать редокс-превращения Qn и Р. Согласно данным, представленным на рис. 63, выражение для вклада медленного компонента с показателем (-mt) в темновое окисление семихинона Qn увеличивается при увеличения концентрации окисленной формы медиатора и имеет вид аналогичный уравнению Михаэлиса [см. также (13.6)].
Рис. 63. Зависимость от концентрации ТМФД амплитуды медленной компоненты изменений поглощения при 450 нм (см. рис. 62), индуцированных вспышкой света в суспензии хроматофоров Rs. rubrum
Условия, как на рис. 61. Редокс-потенциал среды 130—230 мВ
Как следует из рис. 63, для восстановления половины всех окисленных вспышкой света ФРЦ достаточно всего двух микромолей ТМФД. На самом деле, эти концентрации еще меньше, поскольку в эксперименте при увеличении концентрации ТМФД происходит смещение редокс-потенциала среды в восстановительную область и, следовательно, в области низких концентраций ТМФД значительная его часть находится в окисленном состоянии.
Рис. 64. Зависимость характерного времени темнового окисления семихинонной формы вторичного хинонного акцептора ФРЦ от редокс-потенциала среды (Е)
а — изменения поглощения при 450 нм, индуцированные вспышкой света; Е=210 мВ (1) и 250 мВ (2); б — зависимость величины константы скорости окисления семихинона от редокс-потенциала среды, через экспериментальные точки проведена одноэлектронная кривая Нернста, соответствующая среднеточечному потенциалу (260 мВ) ТМФД (40 мкМ). Остальные условия, как на рис. 61 [Верховский и ДР., 1981]
Оцененная исходя из данных рис. 63 бимолекулярная константа скорости переноса электронов от ТМФД к пигменту равна ~ 102 mM'V1.
Окисление в темноте семихинонной формы Qn, образовавшейся после единичной вспышки света, зависит от заданного в темноте редокс-потенциала среды (рис. 64, а). Зависимость характерного времени т т темнового окисления семихинонной формы Qn от редокс-потенциала среды можно объяснить ее окислением присутствующим в среде медиатором. Поскольку концентрация медиатора (40 мкМ), использовавшаяся в экспериментах, значительно превышала концентрацию реакционных центров (<0,5 мкМ), то в рассматриваемом диапазоне редокс-потенциалов среды концентрацию окисленного медиатора можно считать постоянной. Это позволяет объяснить зависимость времени темнового окисления семихинонной формы Qn от редокс-потенциала среды (Е) зависимостью концентрации окисленной формы медиатора от Е. В силу уравнения Нернста
Предыдущая << 1 .. 99 100 101 102 103 104 < 105 > 106 107 108 109 110 111 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed