Направление будущих исследовании
Описанные в этой главе исследования находятся еще на самой начальной, предварительной стадии, и о многих возможностях использования в биологии таких методов, как ДЭЯР и спин - метка, мы еще, конечно, …
Метод спин-меток
В разд. 7.1 уже упоминалось о том, что метод спин-меток был специально разработан для исследований биологических молекул. Этим он отличается от всех других методов ЭПР-спектроскопии, которые были разработаны ранее и …
Применение метода ДЭЯР
Вопрос о том, каким образом принцгп и. технику метода ДЭЯР,', описанные в разд. 3.8 и. 3.9, можно приложить к исследованию биохимических систем, лучше всего, по-видимому, рассмотреть на примере экспериментов с …
[Исследование процессое, релаксации в бгюлогическиж молекулах
Как указывалось в начале книги, и в частности в разд. 3.7, для того чтобы неспаренный электрон, поглотивший энергию в процессе ЭПР-перехода, мог вернуться в основное состояние, в молекуле, которой принадлежит …
Шсполъзование явлении насыщения и двоимого электронно-ядерного резонанса д. ая. исследования биологических молекул
Все исследования биологических соединений, обсуждавшиеся нами до сих пор (их постановка и анализ полученных результатов), проводились по общей схеме, сложившейся в ЭПР-спектроскопии за последние десять лет. Согласно этой схеме, вначале …
ЭПР-исследоваиия негемового железа
При исследовании природы связи железа в биологических соединениях и белках наибольшее внимание уделялось железу, входящему в состав гема. Но существует ряд других биологически важных молекул, в которых тоже имеется железо, …
Определение констант расщепления в нулевом поле
Мы уже видели, что одно из характерных свойств высокоспиновых производных гемоглобина и миоглобина — очень большое расщепление энергетических уровней под действием внутреннего молекулярного поля. Именно это расщепление обусловливает высокое значение …
Анализ ширины линии и сверхтонкого расщепления
Ширина линий ЭПР-поглощения, наблюдаемая на монокристаллах производных мио - и гемоглобинов, исчисляется несколькими сотнями эрстед. Такую большую ширину никак нельзя объяснить обычными процессами уширения. Концентрация атомов железа в этих соединениях …
Характеристика структуры на основании значений ^-фактора низкоспиновых состояний
Как уже говорилось, у производных гемоглобина, характеризующихся сильной связью с центральным атомом железа, на 3d-Орбиталях'; имеется только один неспаренный электрон и, следовательно, их полный спин S = г/2. Значения g …
Определение ориентации гемогрунп на основании значений «/-фактора высокоспиновых состояний
Для того чтобы точно определить ориентацию молекулярных плоскостей, ЭПР-исследования изучаемых соединений необходимо, естественно, проводить на монокристаллах. Достаточно крупные монокристаллы можно вырастить из многих биохимически важных веществ, в частности из гемоглобина …
Энергетические уровни и анизотропия высокоспинового состояния
Как уже было показано, высокоспиновое состояние иона трехвалентного железа характеризуется наличием пяти неспаренных электронов, спины которых располагаются параллельно друг другу, так что полное спиновое квантовое число S = Гз/2 (фиг. …
Высокоспнновые и низкоспиновые состояния атома железа
Прежде чем обсуждать сигналы ЭПР, наблюдаемые на гемоглобине и его производных, следует рассмотреть вопрос о том, в it а них состояниях может находиться центральный атом железа гема и каково распределение …
Исследование гемоглобина и его производных
А В предыдущей главе был приведен ряд примеров, показывающих, что в состав многих биологических молекул (например, перокеидазы, каталазы и цитохромов) входит гем, иными словами порфирин. Эта плоская структура (фиг. 85) …
Биохимически важные молекулы, содержащие кобальт
В состав некоторых веществ, играющих важную роль в биохимических процессах, входит кобальт. К таким веществам относятся, в частности, витамин В12 и его производные. В органических комплексах ион кобальта может существовать …
Белки, содержащие атомы меди
Использование экспериментально полученных значений g-фак- тора и сверхтонкой структуры в исследовании природы химической связи лучше всего, пожалуй, продемонстрировать на белках, содержащих ионы меди с разной валентностью. Как уже было сказано, …
Величина д-фактора и расщепление в молекулярном поле
Рассмотрим теперь вопрос о том, как соотносятся между собой экспериментально определяемая величина g-фактора и величина расщепления энергетических уровней в молекулярном поле, речь о котором шла в предыдущем разделе. Было показано, …
Атомные орбитали и энергетические уровни в атомах переходной группы
Как отмечалось в гл. 1, основное отличие атомов переходной группы от свободных радикалов заключается в том, что их неспаренные электроны локализуются в основном на атомных орбита - лях, тесно связанных …
Атомы переходной группы и их роль в биохимии
Мы уже отмечали, что одно из величайших преимуществ метода ЭПР состоит в том, что он дает очень подробную информацию о локализации и симметрии окружения атомов переходной группы, а также о …
Исследования медьсодержащих ферментов
Методом ЭПР было выполнено большое число исследований на ферментах, в состав которых входят атомы меди. Эти ферменты представляют большой интерес с точки зрения биохимии. Хорошо разрешенная сверхтонкая структура спектров ЭПР, …
Исследования каталазы и пероксидазы
Оба эти фермента распространены в живой природе очень широко: каталаза обнаружена практически во всех живых организмах — как животных, так и растительных, а пероксидаза встречается почти во всех растительных клетках. …
Сигнал д = 1,94, обусловленный атомами железа
В предыдущих разделах неоднократно упоминалось о сигнале ЭПР G = 1,94, обусловленном атомами железа. В условиях восстановления этот сигнал обнаруживается на многих биологических объектах и препаратах; его основная компонента характеризуется …
Исследования дегидрогегиш
Как уже указывалось в разд. 5.3, где рассматривались общие свойства ферментативных реакций, к окислительным ферментам относят не только сами оксидазы,. но и дегидрогеназы — фер менты, катализирующие отщепление атомов водорода …
Исследования алъдегидоксидазы
Мы начали с рассмотрения ксантиноксидазы потому, что этот фермент больше, чем какой-либо другой, исследовался методом ЭПР и поэтому может служить хорошей иллюстрацией различных способов использования этой техники. Но метод ЭПР …
Исследования ксантиноксидазы
Мы уже говорили о том, что одной из главных групп ферментов является группа окислительных ферментов (оксидоредуктазы), включающая дегидрогеназы и оксидазы. В эти две подгруппы входит ряд очень важных и интересных …
Общие свойства фертегшгативных реакций
Прежде чем перейти к конкретным приложениям метода ЭПР в исследовании различных ферментных систем, рассмотрим некоторые общие свойства ферментативных реакций. В некоторых отношениях ферменты очень сходны с другими системами, изучаемыми методом …
Сверхтонкая структура в спектрах иопов металла
Общая картина сверхтонкой структуры спектров ЭПР обсуждалась в начале книги, в частности в разд. 1.5, а сверхтонкая структура спектра свободных радикалов более подробно рассматривалась в гл. 4. Как уже было …
Значения ^-фактора ионов металла
Как уже отмечалось, любой спектр ЭПР характеризуется двумя важнейшими параметрами — значением g-фактора и величиной сверхтонкого расщепления. В спектрах свободных радикалов значения ^-фактора почти всегда близки к 2,0023 (^-фактору свободного …
Применение ЭП1У в исследовании ферментов
Исследование ферментов и разнообразных ферментативных реакций служит, пожалуй, наилучшей иллюстрацией различных приложений электронного парамагнитного резонанса в биологии. Практически все ферментативные реакции можно характеризовать тремя основными свойствами, и все они могут …
ЭПР и канцерогенная активность
В предыдущем разделе было показано, что методом ЭПР обнаруживаются высокие концентрации неспаренных электронов в некоторых веществах, обладающих канцерогенной активностью [52j, и это дает основание предполагать, что она так или иначе …
Радикалы, образующиеся при пиролизе
В первых же работах, посвященных исследованию биологических систем методом ЭПР, было обнаружено, что при карбонизации органического материала при относительно низких температурах образующиеся циклические углеродные конденсирован- Фпг. 70. Изменение концентрации свободных …
Триплетиые возбужденные состояния в белках
Работы по фотосинтезу привлекли внимание к изучению три - плетных возбужденных состояний в белках, и в настоящее время эта область исследования разрабатывается очень интенсивно. Общая характеристика триплетного возбужденного состояния и …
Исследования фотосинтеза методом ЭПР
В течение последних нескольких лет механизм фотосинтеза исследовался очень интенсивно с использованием целого ряда самых различных методов. Как только исследователи поняли, что может дать применение метода ЭПР в биологии и …
Короткоживущие радикалы, образующиеся под действием электронов высокой энергии
До сих пор мы рассматривали такие исследования свободных радикалов, возникающих при рентгеновском облучении, ^облучении или под действием других источников высоких энергий, в которых изучаемое вещество находилось в твердом состоянии. Вследствие …
Бомбардировка «горячими» атомами водорода
В последние годы многие научные лаборатории занимались исследованием радикалов, возникающих в биологическом материале под действием «горячих» атомов водорода, а также других частиц и различных видов излучения. Инголлс и Уолл [24] …
Связь между вторичными радикалами и биологическим повреждением
Один из наиболее интересных вопросов, возникающих в ходе этих исследований,— это вопрос о том, в какой степени биологическое поражение связано с образованием вторичных радикалов. Для того чтобы получить экспериментальные данные, …
