ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биологические примеры из "Биофизика Т.1" Миграция энергии электронного возбуждения. Это явление давно было обнаружено в растворах люминесцирующих красителей. Оно осуществляется по общей схеме О + А О + А, где О и А — соответственно молекулы донора и акцептора энергий. Здесь происходит безызлучательный обмен энергией между электронновозбужденной молекулой донора О и молекулой акцептора А в основном состоянии. Сама по себе миграция энергии не сопровождается химическими изменениями молекул, а представляет собой чисто физический процесс. Перенос возбуждения сопровождается сокращением длительности возбужденного состояния и квантового выхода люминесценции молекул донора, для которого молекулы акцептора выступают в роли тушителей (см. (Х.2.4) (Х.2.9)). Одновременно происходит и деполяризация флуоресценции А при переносе энергии от в системе хаотически распределенных молекул. [c.372] Белок -гем-СО — Белок-гем -СО Белок-гем-Ог+СО. [c.373] В других опытах оказалось, что присоединение акридинового красителя к молекуле ДПК повышает ее устойчивость к действию ультрафиолетовых лучей. Энергия возбуждения молекулы ДПК в этом случае передается на краситель и высвечивается в виде его флуоресценции, а не тратится на фотохимический процесс повреждения ДНК. [c.373] Один из наиболее важных процессов миграции энергии осуществляется в фотосинтезе. Здесь происходит перенос энергии от фикоэритрина и фикоцианина на хлорофилл в направлении реакционного центра, где происходит первичный акт фотосинтеза (подробнее см. гл. XXVH). Электронная энергия может переноситься в биологических системах и в процессе транспорта электронов по общей схеме D- + A D +А-. [c.373] Перенос электрона. Транспорт электрона может происходить на относительно большие расстояния и независимо от поступательных движений молекул донора и акцептора электрона. Это отличает эти процессы от окислительновосстановительных реакций в растворе. [c.373] В физике хорошо известна полупроводниковая модель миграции электрона на большие межмолекулярные расстояния по зоне проводимости в кристаллической решетке. В этой модели молекулы D ъ А могут занимать уровни соответственно донорной и акцепторной примесей. Несмотря на привлекательность, полупроводниковая концепция не получила подтверждения в биологических системах. Существующие модификации полупроводниковой модели будут рассмотрены ниже (см. 6 гл. XHI). В настоящее время наибольшее внимание в этой области привлекает к себе концепция туннельного транспорта электрона между отдельными белковыми молекулами-переносчиками, отделенными друг от друга энергетическими барьерами. туннельный перенос происходит в условиях, когда значение энергии электрона меньше высоты энергетического барьера между молекулами D ъ А. Этот эффект имеет чисто квантово-механическую природу. Одной из характеристик туннельного переноса является его осуществление при расстояниях между донором и акцептором порядка 0,5 нм. [c.373] Низкомолекулярная окислительно-восстановительная реакция переноса электрона. Описываемая реакция впервые была обнаружена в пурпурных фотосинтети-зирующих бактериях. Она состоит в переносе электрона от молекулы цитохрома с к молекуле бактериохлорофилла, возбужденной квантом света, и может идти при температурах жидкого азота (Б. Чанс, 1960). Оказалось, что скорость окисления цитохрома в бактериях СкготаЫит не зависит от температуры в диапазоне 100 - 4 К (Д. Де Во, Б. Чанс, 1966) и идет с характерным временем Т1/2 2,3 10 с в этом температурном диапазоне (рис. ХН1.1). Кривая температурной зависимости носит двухфазный характер. Очевидно, что чисто безактивационное туннелирование преобладает при Т 100 К. Нри более высоких температурах процессы, требующие активации, становятся уже конкурентоспособными. [c.374] Вернуться к основной статье