Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Рубин А.Б. -> "Транспорт электронов в биологических системах " -> 45

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 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 136 >> Следующая

(5.19)
При сравнении выражений (5.18) и (5.19) очевидно, что
1 = 0. (5.20)
Таким образом, в условиях редокс-равновесия со средой комплекса, состоящего из двух переносчиков, имеется лишь один параметр, который характеризует степень кооперативности в переносе электронов.
Величины равновесных вероятностей состояний комплекса не зависят от того, что оба переносчика электронов или только один из них непосредственно взаимодействуют со средой. В частности, эти равновесные вероятности могут быть рассчитаны на основании схемы
-> S~l\ S~l0 -—-> f-'rOy^rl - ->/'¦'ll S~l\ / Г Л1\
<--- L/lL/2 <------- М L/2 <-----L/lL/2' {J.ZL)
которая соответствует следующему редокс-равновесию перенос-
D С С
чиков электронов С\ и С2 со средой 1 2. Решая линей-
ные алгебраические уравнения относительно вероятностей состояний комплекса pj, соответствующие условиям равновесия на схеме (5.21)
4
1\Р\ = Ръ> кРъ=Р2> в1\Р2=Р4> Еа = 1' (5‘22)
1=1
получим
рх =\/(\+ll+lll1+elll1) = \/p
Ръ = hfa Pi = htyp> Р2=0Wp> (5.23)
Заметим, что экспериментально наблюдаемыми величинами являются, как правило, не состояния комплекса переносчиков, а лишь состояния отдельных переносчиков электронов, образующих комплекс. Поэтому необходимо от вероятностей состояний комплекса перейти к вероятностям состояний переносчиков.
Исходя из схемы (5.21) и соотношений (5.23) найдем, что вероятности восстановленной формы первого и второго переносчиков электронов равны:
Р(С\) = Л + Pi = ¦ (5-24)
1 + /^ + l\l2 Q I2
р<с\)=Р1+Р<=л (5-25>
1 + /^ + l\l2 + 0 /2
Полученные уравнения определяют зависимость вероятностей редокс-состояний переносчиков электронов С\ и С2 от величины константы равновесия /1, характеризующей редокс-потенциал среды, а значит, описывают кривые редокс-титрования переносчиков С\ и С2. Обычно для расчета кривых титрования используют величины констант равновесия, выраженные через редокс-
потенциал среды на основании уравнения Нернста:
/] = ехр
ГЕ\ -Е RT
н
в = ехр
e2Ci-e
/3 = ехр
Г Еп„ -Е
н
'С2
н
RT
U
в /3 = ехр ( АЕ
RT
ГЕ2С1 -Ен
RT
ехр\
\RT
(5.26)
Здесь Ен— редокс-потенциал среды, определяемый донором D и (или) акцептором A; F — число Фарадея; R — газовая постоянная. Ег. (Ег.) при i—1,2 есть нормальный редокс-потенциал i-то переносчика, полученный в предположении, что соседний переносчик окислен (восстановлен); АЕ— величина, определяемая равенством
ЛЕ =—1п12. (5.27)
F
С учетом соотношений (5.26) выражения (5.18) и (5.19) могут быть переписаны следующим образом:
е^+де = е‘:2,
-п2 -pi _ -р2
bCl -bCl — С2
E2Cl+AE = E2Cr
и1 __RT .
Ec2 - —^<9.
(5.28)
1 2
Взаимоотношение между введенными величинами Ес , Ес., АЕ отражено на схеме
(1) СлСг
¦с\с\ (з)
Ле
(2)
Е?г=Е$+(П Т/F)lh 9 С\С\ (4)
E? = E^(RT/F) 1Д0
Приведенная схема показывает, с каким знаком необходимо брать введенные в (5.26) величины, чтобы получить соотношения (5.28).
Уравнения для кривых титрования переносчиков С\ и С2 могут быть представлены через редокс-потенциал среды и значения 1 2
Ес., Ес., АЕ, если в соотношения (5.24) и (5.25) ввести величины, определяемые выражениями (5.26).
В отсутствие кооперативности в переносе электронов, когда
1 2
0=1 (Ес, Ес, i— 1, 2), уравнения кривых титрования (5.24),
(5.25) приобретают следующий вид:
р(Ф=-А
lx+1
ЕН=Е^ЫР<С">
Р(С\)
(5.29)
wl)
-210 -ЮО

208 -m 488
108 288
Рис. 25. Зависимость степени восстановленности первого переносчика электронов от редокс-потенциала среды, рассчитанная по уравнению (5.34) при различных значениях параметра кооперативности в переносе электронов 0
а — 0 = 0,01; 6 — 0 = 0,1; 8 — 0 = 10; г —0 = 100. Цифры у кривых показывают величину константы равновесия /2
Р(С\) =
hh
hh +1
F Р(С\)
(5.30)
Здесь в скобках восстановленность переносчиков представлена как функция редокс-потенциала среды Ен.
В случае если имеет место кооперативное взаимодействие переносчиков электронов, то кривые редокс-титрования переносчиков, входящих в комплекс, могут существенно отличаться от обычных кривых титрования, характерных для подвижных переносчиков электронов и определяемых уравнением Нернста
(5.29), (5.30). На рис. 25 приведены теоретические кривые ре-докс-титрования восстановленной формы переносчика С\ рассчитанные по уравнению (5.24) — при разных значениях параметра 0, характеризующего кооперативность в переносе электронов, и разных значениях константы равновесия 12. Как видно на рисунке, кривые титрования в зависимости от величины этих параметров довольно разнообразны. Рассмотрим случаи, для которых кривые титрования приобретают особенно простой вид.
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed