- •ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ
- •ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ
- •СБИОЛОГИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
- •2. ДЕСТРУКТИВНО-МОДИФИЦИРУЮЩИЕ
- •Б) МУТАЦИОННЫЕ;
- •Стадии фотобиологического процесса:
- •Все виды электромагнитного излучения ( от коротковолновых рентгеновских лучей до радиоволн) представляют собой
- •Воздействие света разных длин волн вызывает разные фотобиологические эффекты:
- •КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ СВЕТА
- •волновые явления
- •МОДЕЛЬ АТОМА
- •Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний):
- •Энергетические уровни атома и условное изображение процессов поглощения и испускания фотонов
- •Второй постулат Бора (правило частот) : при переходе атома из одного стационарного состояния
- •Нобелевская премия по физике, 1929 г.
- •ФОТОН как ЧАСТИЦА ОБЛАДАЕТ
- •По аналогии с соотношением между длиной волны
- •ДЛЯ ОПИСАНИЯ СОСТОЯНИЯ
- •ψ - волновая функция характеризует движение электрона в пространстве как волнообразное возмущение; x,
- •В ходе решения волнового уравнения вводятся целые числа - так называемые квантовые числа,
- •Принцип минимума энергии
- •КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА
- •ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ
- •СИНГЛЕТНЫЕ УРОВНИ S(электроны
- •СИНГЛЕТНЫЕ S и ТРИПЛЕТНЫЕ
- •ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ МОЛЕКУЛ
- •Пьер Бугер
- •I0 – ИНТЕНСИВНОСТЬ ПАДАЮЩЕГО СВЕТА
- •dI kIcdl dII kcdl ln I kcl C
- •В экспоненциальной форме
- •Перепишем уравнение еще раз в логарифмической форме и избавимся от минуса
- •ЗАВИСИМОСТЬ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА
- •УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАКОНА БУГЕРА – ЛАМБЕРТА - БЕРА
- •Иногда используют другую характеристику - КОЭФФИЦИЕНТ ПРОПУСКАНИЯ Т
- •АБСОРБЦИОННАЯ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БЕЛКОВ
- •ШКАЛА
- •ЛИНЕЙЧАТЫЕ СПЕКТРЫ АТОМОВ
- •СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ БАКТЕРИОРОДОПСИНА
- •СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ БЕЛКОВ
- •СПЕКТРОФОТОМЕТР - прибор, который измеряет спектры поглощения
- •Особенности спектроскопии биополимеров
- •ПОГЛОЩЕНИЕ БЕЛКОВ
- •Хромофоры белковых молекул
- •ПОГЛОЩЕНИЕ ПЕПТИДНЫХ ГРУПП
- •ПОГЛОЩЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ
- •Интерес представляют только те хромофоры белковых молекул, которые поглощают при длинах волн больше
- •Ароматические аминокислоты: триптофан, тирозин и фенилаланин.
- •Спектры поглощения ароматических аминокислот.
- •Изменение рН мало влияет на спектры поглощения изолированных пептидных хромофоров.
- •Многие белки содержат группы, отличающиеся от обычных аминокислот.
- •Очищенный родопсин был измерен дважды: сначала он был выделен из адаптированной к темноте
- •Зеленый
- •Дифференциальный спектр – разностный
- •Если разложить это в степенной ряд по малому параметру и пренебречь членами второго
- •СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ ТРИПТОФАНА В ВОДЕ
- •СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ (а) и ТЕМПЕРАТУРНО-ПЕРТУРБАЦИОННЫЙ
- •Для получения ТЕМПЕРАТУРНО-ПЕРТУРБАЦИОННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СПЕКТРОВ раствор белка одинаковой концентрации помещают в кюветы, в
- •Методы АБСОРБЦИОННОЙ и ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ широко используются для
Изменение рН мало влияет на спектры поглощения изолированных пептидных хромофоров.
В противоположность этому тирозин и триптофан весьма
чувствительны к рН.
Спектрофотометрическое
титрование панкреатической РНКазы быка (содержит 6 тирозиновых остатков).
А. Изменение спектра поглощения с изменением рН и со временем (при рН 12,2). При меньших значениях рН зависимость от времени отсутствует. Б. Зависимость коэффициента экстинкции при 295 нм от рН.
А |
Б |
Многие белки содержат группы, отличающиеся от обычных аминокислот.
ПРИМЕРЫ
ГЕМПРОТЕИНЫ
РОДОПСИН
ФЛАВОПРОТЕИНЫ
Очищенный родопсин был измерен дважды: сначала он был выделен из адаптированной к темноте коровьей сетчатки (сплошная кривая) и затем снова выделен из сетчатки после ее освещения (пунктирная
кривая). (From M.L. Applebury, DM. Zuckerman, A.A. Lamola, and T.M. Jovin, 1974, Biochemistry 13 : 3448. Copyright by the American Chemical Society
Спектр поглощения коровьего родопсина в УФ и видимой областях.
Зеленый
хлорофилл
Спектры поглощения некоторых
хромофорных белков
Оранжевый каротин
Красный
оксигемоглобин
Спектры поглощения цитохрома с (Fe3+) при различных значениях рН 1.7 – 6.8
Дифференциальный спектр – разностный
спектр, который получается при автоматическом вычитании из спектра поглощения вещества в измеряемой кювете спектра поглощения вещества в кювете сравнения.
D( ) Спектр в кювете сравнения
D( ) Спектр в измеряемой кювете
Дифференциальный спектр:
D( ) D( ) D( )
Если разложить это в степенной ряд по малому параметру и пренебречь членами второго порядка малости, тогда дифференциальный спектр будет D
D( )
В первом приближении дифференциальный спектр
поглощения соответствует первой производной
от спектра поглощения
D
СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ ТРИПТОФАНА В ВОДЕ
МАКСИМУМ ПРИ 280 нм И МАЛЕНЬКИЙ ПИК ПРИ 288 нм
СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ (а) и ТЕМПЕРАТУРНО-ПЕРТУРБАЦИОННЫЙ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПЕКТР (б) ТРИПТОФАНА В ВОДЕ
Градиент температуры 10о, D – дифференциальная оптическая плотность
Для получения ТЕМПЕРАТУРНО-ПЕРТУРБАЦИОННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СПЕКТРОВ раствор белка одинаковой концентрации помещают в кюветы, в которых создают разность температур.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПЕКТР ИМЕЕТ НЕСКОЛЬКО УЗКИХ МАКСИМУМОВ
СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ БЕЛКОВ МАЛО ОТЛИЧАЮТСЯ ДРУГ ОТ ДРУГА, ТОГДА КАК ТЕМПЕРАТУРНО-ПЕРТУРБАЦИОННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ СУЩЕСТВЕННО РАЗЛИЧНЫ