Электронный Парамагнитный резонанс в биологии

Суперсверхтонкая структура

Суперсверхтонкая структура

Фиг. 14. Суперсверхтонкая структура, наблюдаемая в спектре ЭПР фтало­цианина меди.

А — структурная формула фталоцианина меди; Б — суперсверхтонкое расщепление сверхтонких компонент спектра фталоцианина меди, обусловленное взаимодействием

С атомами азота.

Б

Взаимодействия с ядром меди. В частности, для нас представляет определенный интерес молекула фталоцианина меди (ее струк­турная формула показана на фиг. 14, А), так как она обладает многими свойствами, присущими и некоторым биохимически важным молекулам. Эта молекула имеет плоскую пространствен­ную структуру, причем атом меди находится в центре квадрата,

Случай, в котором электрон значительно сильнее взаимодей­ствует с одним ядром, чем с остальными ядрами в молекуле, осо­бенно часто встречается при исследовании комплексов металлов переходной группы, особенно в ферментных или подобных им системах. В качестве иллюстрации снова рассмотрим случай
образованного четырьмя атомами азота, которые в свою очередь являются частью обширной сопряженной кольцевой системы; бросается в глаза сходство с порфириновой системой, играющей столь важную роль во многих биохимических соединениях. Спектр ЭПР фталоцианина меди приведен на фиг. 14, Б, где ясно видны четыре основные группы линий. Эти четыре группы возникают в результате взаимодействия неспаренного электрона с ядром меди и означают, что у ядра меди I = 3/2. Можно видеть, однако, что каждая из этих линий в свою очередь расщепляется, давая более сложную суперсверхтонкую структуру; при ближайшем рассмотрении обнаруживается, что каждая группа линий состоит из двух перекрывающихся суперсверхтонких структур. Эти две структуры возникают из-за существования двух упомянутых выше изотопов меди Си68 и Си65; оба изотопа дают слегка сдвинутый один относительно другого набор сверхтонких структур, каждая компонента которых в свою очередь претерпевает суперсверхтон­кое расщепление.

Суперсверхтонкая структура каждой линии меди состоит из девяти отдельных обособленных линий, которые можно отнести за счет взаимодействия неспаренного электрона с четырьмя ато­мами азота, окружающими медь. Спин ядра азота I = 1, и оче­видно, что совокупность четырех эквивалентных атомов азота при­ведет к возникновению девяти групп различных магнитных полей. Каждый из двух крайних случаев, в которых ядра всех атомов азота ориентированы одинаково (либо по полю, либо против поля), может быть осуществлен лишь одним способом, тогда как проме­жуточные варианты, при которых п ядер азота ориентированы в одном направлении, а (4— п)— в другом, могут осуществляться разными способами. Этим и объясняется наблюдаемое возрастание интенсивности суперсверхтонкпх структур к центру группы из девяти линий (точно такое же, какое отмечалось в спектре ЭПР бензосемихинонной структуры). Природа суперсверхтонких струк­тур и их анализ подробно рассматриваются в гл. 5, из которой будет видно, что такие исследования могуг дать полезную дополнительную информацию при изучении металлоорганических соединений. Здесь мы остановились на них лишь с целью пока­зать, что анализ сверхтонкой структуры можно весьма эффективно использовать для оценки распределения истинной волновой функции неспаренного электрона в целой молекуле или в отдель­ной группе (или в отдельном комплексе), которой он принад­лежит.

В этой главе мы на нескольких примерах проиллюстрировали механизмы возникновения сверхтонкой структуры и способы ее обнаружения и анализа в различных объектах. Более подробное изложение теории сверхтонкого взаимодействия можно найти в книге Ассенгейма ([1], стр. 109). В гл. 4—6 значительно более

Подробно рассмотрены основные случаи практического примене­нии описанных выше явлений и их значение в исследовании био - чимических и биологических систем.

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.