Электронный Парамагнитный резонанс в биологии

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 в различных магнитных состояниях. В состав иона Со8+ входят шесть 3d- Электронов, поэтому по своим свойствам он похож на ион двух­валентного железа, который подробно рассматривается в сле­дующем разделе. В любом комплексе с сильной ковалентной свя­зью эти шесть электронов находятся на низших трех Зй-орбиталях; следовательно, все они спарены и поэтому молекула диамагнитна. Высокоспиновое состояние S = 2 получается только при наличии очень слабой связи, как, например, во фторпроизводном (см. табл. 4 для Fe2+). Хотя этот ион парамагнитен, расщепление в нуле­вом поле между спиновыми уровнями может быть слишком велико для наблюдения ЭПР. В следующем разделе мы остановимся на этом моменте более подробно, а здесь лишь отметим, что наблю­дение спектров ЭПР ионов Cos+ или Fe2+ очень маловероятно, если эксперименты нельзя проводить на монокристаллах при низ­кой температуре и при высоких значениях микроволновой час­тоты.

В отличие от Со8+ ион Со2+ содержит семь электронов; поэтому он парамагнитен как в случаях сильной, так и в случаях слабой связи, причем сильной связи соответствует S = 1/2, а слабой S 3/2. В обычных неорганических соединениях Со2+ находится в высокоспиновом состоянии S 3/2 и, следовательно, имеет до­вольно много низколежащих уровней. Поэтому значения, g-фак­тора значительно отклоняются от 2,0 и спектры наблюдаются только при низких температурах, когда время спин-решеточной релаксации мало [10, 11].

Из проведенного нами краткого анализа магнитных свойств ионов кобальта должно быть ясно, что присутствие этих ионов в биологических молекулах трудно зарегистрировать методом ЭПР. Б первых исследованиях витамина В12 и его производных не было обнаружено ЭПР-поглощения и на основании этих резуль­татов был сделан вывод, что, по всей вероятности, Со3+ находится

Биохимически важные молекулы, содержащие кобальт

Фиг. 95. Спектр ЭПР кобальта в облученном коферменте В1Е [12]. Облучение проводилось при 0° С. Видны восемь сверхтопких линий, группирующихся вокруг = l,9li. Интенсивное поглощение в области низкого поля соответствует

Величине = 2,2.

В сильно связанном диамагнитном состоянии. В то же время Ходженкампу и сотр. [12] удалось получить характерные сигналы Со2+ в коферменте В)2 после облучения. Такой сигнал показан на фиг. 95; сверхтонкая структура из восьми линий позволяет отнести этот спектр к кобальту (ядерный спин Со65 равен х/2.)

Судя по этим результатам, фотолиз включает окислительно - восстановительные стадии. На этом примере хороню видно, как с помощью метода ЭПР можно следить за такими фотохимическими изменениями.

Электронный Парамагнитный резонанс в биологии

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 …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.