Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Рубин А.Б. -> "Транспорт электронов в биологических системах" -> 90

Транспорт электронов в биологических системах - Рубин А.Б.

Рубин А.Б., Шинкарев В.П. Транспорт электронов в биологических системах — М.: Наука, 1984. — 322 c.
Скачать (прямая ссылка): transportelektronov1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 137 >> Следующая

а соответственно и (10.22) по существу являются равенствами, и, следовательно, в рассматриваемом случае малых интенсивностей света мы также имеем достаточно хорошее приближение для вероятностей застать в донорной части /, а в акцепторной части j электронов:
Таким образом, несмотря на то, что в общем случае нет достаточно простой и удобной формы решения задачи описания стационарного транспорта электронов в ФРЦ, тем не менее при наличии определенной иерархии в величинах констант скорости можно получить достаточно простое описание переноса электронов в реакционных центрах.
Часто возникает необходимость определения стационарных характеристик переноса электронов при периодическом освещении образца [Кок, 1959; Карапетян и др., 1963; Кононенко и др., 1967]. В цитированных работах объект исследования активировали периодически импульсами света длительностью % и в темновом интервале между ними 0, через время т после светового импульса измеряли изменения поглощения или люминесценции.
Как показано ниже, замена истинно непрерывного света модулированным можем приводить к значительным искажениям световой кривой окисленности (восстановленное™) переносчиков электронов.
Рассмотрим, для простоты, случай только одного одноэлектронного переносчика, который имеет два состояния — 1 и 2, причем в состояние 2 можно попасть под действием кванта света, после чего он релаксирует к исходному состоянию 1 с константой скорости к\
Дифференциальные уравнения, описывающие переходы в этой
P(R[) =
(10.67)
(10.68)
10.5 Стационарное периодическое освещение
Кинетическая модель
к
1
(10.69)
Р
системе имеют следующий вид:
dqldt = кр- k0q, ^ Q щ
dp I dt = k§q - кр.
Здесь q и р — вероятности застать переносчик в первом и втором состояниях. Для определенности далее будем считать, что первое состояние — это восстановленная форма переносчика, а второе состояние — окисленная; ко — «световая» константа скорости, пропорциональная интенсивности действующего света. Будем считать, что зависимость ко от времени имеет периодический характер (рис. 48).
Рис. 48. Схематическое изображение кинетики изменения заселенности второго состояния (а) под действием периодического
Для светового (ко^О) и темнового (?о=0) промежутка решение 2-го уравнения, записанного с учетом условия нормировки p+q=1:
dp /dt = к$ — (к + ко)р,
имеют вид:
P(t) =
к + кп
Р\
к + к
р-(/с + /с0>
(10.71)
(10.72)
q(t) = Р2е-к‘ (Ю.73)
соответственно. Здесьр\{рт) — начальное условие для восстановленного состояния переносчика, реализующееся в темноте (на свету) непосредственно перед световым (темновым) периодом.
Обозначим через п номер светового импульса. Тогда для любого момента времени t можно записать
t = nT + r (10.74)
где Т=0 + х— суммарное время темнового и светового периодов, т— время после начала темнового периода. Значение вероятности р в момент времени t=nT+ т будем обозначать через рт(п). Учитывая соотношения (10.72) и (10.73), можно получить рекуррентное соотношение, связывающее вероятности второго (окисленного) состояния в моменты времени, соответствующие окончанию световых периодов и отстоящих друг от друга на время Т:
р0(п) = а + Ьр0(п-!)
(10.75)
где
а = -Ь—(1_е-Мо)Л Ь = е~[(к+ко)х+кв\ (10 76)
к + к0Х р
Итерируя соотношение (10.75), несложно найти Ро(п) = a + bp0(n -1) = а + Ь[а + Ьр0(п - 2)] = ... =
= а(1 + Ь + ... + Ьп~х) + ЬпРо(0) = а]—^ + ЬпРо(0). (10.77)
1 -Ь
Таким образом, вероятность того, что сразу после окончания /н о светового периода (перед наступлением и+1-го темнового периода) переносчик находится во втором (окисленном) состоянии, равна [ро(0)=0]:
к ( \ М - р~п[(к+ко )х+кв]
<10J8>
Учитывая, что через время т эта вероятность уменьшится в ёк% раз, окончательно получим
Рт(п) = Ро(п)е~кТ ¦ (10.79)
Выведенное соотношение описывает изменение со временем вероятности окисленного состояния переносчика.
Рассмотрим стационарный режим (п—>оо). В этом случае вероятность окисленного переносчика через время т после очередного светового импульса принимает вид
, , к0е~кт l-e~{k+ko)z _хе~кт \-e~kx{x+l) /1Л0ЛЧ
Рт к + к0 \-е~^к0)х+кв\ ~ l + x l_e-kz(*+i+1)'
где х= ко/к, /=0/х- При х=0 полученное выражение дает значение вероятности окисленного состояния переносчика, отличающееся на коэффициент
1 _ р-(к + ко)х 1 _ р-к%(х +1)
У= i_e-l(* + *ok + Wj = l_e-kz(*+i+1) (10-81)
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 137 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed