Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Рубин А.Б. -> "Транспорт электронов в биологических системах " -> 42

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 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 136 >> Следующая

сит, как правило, неравновесный характер и, кроме того, в ряде случаев большую роль играют кооперативные эффекты, обусловленные взаимным влиянием переносчиков электронов друг на друга, то традиционно используемый кинетический закон действующих масс относительно объемных концентраций окисленных и восстановленных форм отдельных переносчиков становится неприменимым для анализа переноса электронов в комплексах. В этом случае необходимо использовать описание, оперирующее состояниями комплекса молекул-переносчиков как целого.
Глава 5 ТЕРМОДИНАМИКА РЕДОКС-РЕАКЦИЙ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Выше мы рассмотрели влияние объединения переносчиков электронов в комплексы на кинетику транспорта электронов. Такое объединение может приводить и к тому, что изменение состояния любого из переносчиков может изменить характер переноса электронов в комплексе (эффект кооперативности). Взаимодействие переносчиков электронов в ряде случаев обусловливает отличие термодинамических характеристик электронного транспорта в комплексах от таковых для переноса электронов между подвижными переносчиками.
Ниже рассмотрены некоторые вопросы, касающиеся определения термодинамических характеристик переносчиков электронов, организованных в комплекс.
5.1. Сравнение равновесных характеристик переноса электронов
Как уже указывалось ранее, в биологических системах существуют, по крайней мере, два способа взаимодействия переносчиков электронов друг с другом. Если переносчики электронов достаточно подвижны, чтобы взаимодействовать друг с другом посредством соударений, кинетика переноса электронов может быть описана на основе закона действующих масс, согласно которому скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Существенно, что в этом случае перенос электронов представляет собой бимолекулярную реакцию и определяется объемными концентрациями отдельных переносчиков электронов. Соответственно этому и термодинамические параметры электронтранспортных процессов также определяются объемными концентрациями переносчиков.
Если же переносчики электронов находятся в комплексах, внутри которых задана строгая последовательность их взаимо-
действия друг с другом, то они могут взаимодействовать лишь в том случае, когда они находятся в одном и том же комплексе. При этом перенос электронов между ними является уже моно-молекулярным процессом.
Суммарная скорость переноса электронов между переносчиками С] и С2 пропорциональна концентрации комплексов, находящихся в состоянии с\с\, в котором С\ восстановлен, а С2 окислен:
Vc^c2~/e!c“;. (5.1)
Интересен вопрос о соотношении равновесных термодинамических характеристик переносчиков электронов, организованных в комплексы и переносчиков электронов, взаимодействующих друг с другом согласно закону действующих масс. В этом параграфе, если не оговорено противное, будем предполагать, что кооперативность в переносе электронов отсутствует.
Рассмотрим п одноэлектронных переносчиков электронов С\, Сг , . . . , Сп, находящихся в редокс-равновесии со средой (D). Поскольку несущественно, каким путем устанавливается редокс-равновесие комплекса со средой, то для простоты вычислений будем считать, что непосредственно со средой взаимодействует лишь первый переносчик:
ki ко кз кп
D^C,^ С2^...^ С„. (5.2)
mi т2 т3 тп
Здесь к\, т\ — псевдомономолекулярные константы скорости, пропорциональные концентрации восстановленной (k = k|/D1])
и окисленной (ш = ггц/D0]) формы вещества D, определяющего редокс-потенциал среды; к» т{ (/ = 2, 3, . . . , п) — константы скорости соответствующих стадий переноса электронов.
Рассмотрим редокс-равновесие переносчиков электронов С\, С2 , . Сп со средой и сравним зависимость их степени вос-становленности от величины констант скорости ki, для различных типов взаимодействия переносчиков электронов друг с другом.
1. Пусть переносчики электронов С\, Сг Сп являются подвижными и взаимодействуют между собой согласно закону действующих масс. Тогда в предположении равенства общих концентраций переносчиков С\,...,Сп друг другу, для долей их окисленных и восстановленных форм справедлива следующая система п нелинейных алгебраических уравнений (см. гл. 3):
-К(^-У\) + т\У\ =0>
(К + т2у2 )(\ - У!; - (тх + к2 (I - у2 ))уг = 0, ^ 3^
knyn4 (1-уп)-тпуп(1-уп4 ; = О,
где 1 — yi (у{)— доля /-го переносчика электронов (/= 1, 2, п),
находящегося в окисленной (восстановленной) форме. Псевдо-мономолекулярные константы скорости к» mt (i — 2, 3, ... , ri)
определены равенствами kj = к\ N, = mj N, где к', m' — бимолекулярные константы скорости соответствующих стадий переноса электронов, N — число молекул Q в единице объема. Решая эту систему уравнений относительно отношения долей окисленной и восстановленной форм /-го переносчика, получим
Ьй =Wll2:.,l, (5.4)
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed