Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Рубин А.Б. -> "Транспорт электронов в биологических системах " -> 106

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 .. 100 101 102 103 104 105 < 106 > 107 108 109 110 111 112 .. 136 >> Следующая

Е=Ео+^1вт
F [М~]
для псевдомономолекулярной константы скорости темнового окисления семихинонной формы Qn можно написать
Ту2~к = к\М+] = к'М7
1 + ехр
V
RT
(13.10)
где Е? — нормальный окислительно-восстановительныи потенциал медиатора, R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура, F — число Фарадея, [М+], [М'] — концентрации окисленной и восстановленной формы ТМФД соответственно; М= [М+]+ [М-].
На рис. 64, б показана зависимость константы скорости окисления семихинонной формы Qn от редокс-потенциала среды. Через экспериментальные точки проведена одноэлектронная кривая титрования Нернста со среднеточечным потенциалом, соответствующим ТМФД (Е° = 260 мВ). Амплитуду теоретической кривой подбирали с целью максимального приближения к экспериментальным точкам.
Выражение (13.10) можно использовать для оценки бимолекулярной константы скорости окисления медиатором семихинонной формы ри. Она оказалась равной ^«5,5 mM'V1.
Таким образом, подбором медиатора, его концентрации и ре-докс-потенциала среды можно стабилизировать Qn на время, значительно превышающее время темновой релаксации пигмента.
13.2. Кинетическая модель двухтактных колебаний концентрации семихинона
Если через некоторый интервал после первой вспышки света дать вторую вспышку, то на Qn будет перенесен второй электрон, в результате чего Qn из семихинонной формы перейдет в полностью восстановленную форму, которая не поглощает свет в исследуемом спектральном диапазоне. На рис. 65 видно резкое уменьшение поглощения при 450 нм после второй вспышки света. Если после этого дать третью вспышку света, то опять образуется семихинонная форма Qn, которая поглощает при 450 нм и т. д. Видно, что для исследуемого образца наблюдаются по крайней мере шесть тактов увеличения и уменьшения оптической плотности.
Наблюдаемые изменения поглощения могут быть объяснены исходя из кинетической схемы (13.2).
После темновой адаптации Р находится в восстановленном состоянии, a Qi и Qn — в окисленном.
В результате активации реакционного центра первой вспышкой света электрон от Р, за время ~200 пс, попадает сначала на Qi а затем, за ~0,2 мс,—на Qn, в результате чего образуется семихинонная форма Qn, поглощающая при 450 нм. Окисленный пигмент достаточно быстро, с константой скорости ~102 mM'V, восстанавливается от медиатора и, следовательно, уже не может окислять образовавшуюся на свету семихинонную форму Qn, которая относительно медленно, с константой скорости ~5 mM'V, окисляется ТМФД. Таким образом, после первой вспышки света реакционный центр оказывается в медленно релаксируюгцем состоянии P1Qi°Qn1. Рассмотренные процессы можно изобразить
hv ~0,2 мс ~0,1 с
p'Q°iQu------------>P°Q\Ql-------------->P°Q\Q'n-----------
, ,, , медленно . . .
-> PQiQn------------>PQlQ„
После активации ФРЦ второй вспышкой происходит перенос второго электрона в акцепторную часть, что приводит к образованию полностью восстановленной формы Qn, не поглощающей при 450 нм. Восстановленный Qn быстро окисляется пулом хинонов и (или) ТМФД. Процессы, происходящие после второй вспышки света, можно изобразить следующим образом:
2Н+
P'Q'lQ), ~^>P°Q\Q), P°QlQIIH2 -> I ^ P°Q°Q0U ^
T
2H+
После третьей вспышки света образуется семихинонная форма Qn И т. д.
Рис. 65. Изменения поглощения семи-хинонной формы вторичного хи-нонного акцептора в адаптированном к темноте образце хроматофоров Rs. rubrum под действием последовательных вспышек света [Шинкарев и др 1981]
Все процессы, кроме окисления семихинона Qn, происходят за время меньшее, чем время разрешения прибора (0,5 с), поэтому для объяснения наблюдаемых изменений поглощения при 450 нм достаточно ограничиться рассмотрением только редокс-превра-щений вторичного хинона. Для этого необходимо указать, во-пер-вых, как под действием отдельной вспышки света перераспределяются заряды на переносчиках, а во-вторых, как происходит темновое окисление семихинона вслед за очередной вспышкой света.
Ниже, для упрощения обозначений, вторичный хинон будем обозначать как Q.
Обозначим через а и 3 вероятность переноса электрона после вспышки света от пигмента на вторичный хинон при условии, что до вспышки он находился в полностью окисленной (Q°) и семихинонной (Q1) формах соответственно. При малой длительности насыщающей вспышки света величины а и 3 можно отождествить с квантовыми выходами переноса электронов от Р870 на Q0 и Q1 соответственно.
Будем считать, что редокс-потенциал среды выше, чем среднеточечный потенциал хинонов, образующих пул. Поскольку в этих условиях время окисления полностью восстановленной формы Q меньше времени разрешения прибора, то ее можно не учитывать. Поэтому в дальнейшем мы ограничимся рассмотрением следующей простейшей схемы переходов хинона под
1 -ар> | Q° ч—| Х~Р (13.11)
Предыдущая << 1 .. 100 101 102 103 104 105 < 106 > 107 108 109 110 111 112 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed