Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Перенос энергии электронного возбуждения от продуктов катализируемого пероксидазой окисления гетероауксина на флуоресцирующие акцепторы Крылов, Сергей Николаевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Крылов, Сергей Николаевич. Перенос энергии электронного возбуждения от продуктов катализируемого пероксидазой окисления гетероауксина на флуоресцирующие акцепторы : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 03.00.02 / МГУ им. М. В. Ломоносова.- Москва, 1990.- 19 с.: ил. РГБ ОД, 9 90-10/3099-4

Введение к работе

Актуальность темы

Настояная работа посвящена рассмотрению закономерностей безнзлучателыгого переноса энергии от ферментативно генерируемых электронно-возбужденли продуктов ка флуоресцирующие акцепторы. Инторес к этой проблеме вызван рядом важных результатов, полученных в последнее время. В частности, было обнаружено, что некоторые окислительные ферментативные реакции приводят к образовании долгоживущих (триплетних) электронно-возбужденных молекул-продуктоз. Эти молекулы способны передавать энергию на биологически важные молекулы (РНК, ДНК, рибофлавин и др.) с фотохимически-подобным преобразованием последних. Данные результаты указывают на принципиальную возможность фотохимически-подобных реакций в отсутствие внешнего источника света. Привлекательность такой гипотезы очевидна. Современная биохимия (за исключением биохимических эспектов фотосинтеза) рассматривает молекулы в основных электронных состопшіях. Согласно этим представлениям, максимальная энергия, используемая в одном акте биохимической реакции, есть энергия гидролиза мокроэргических связей. Она, как правило, находится в пределах 304 50 кДж/ моль, что соответствует 0.3+0.5 эВ на молекулу. Это значительно ниже энергии электронного возбуждения. Если реакция требует больших затрат энергии, то она, согласно этим представлениям, протекает в несколько этапов, получая энергию порциями. Очевидно, что использование энергии электронного возбуждения сделало бы возможным протекание таких реакций в одну стадию, аналогично истинным фотохимическим реакциям.

Эффективность темновых фотохимически-подобных реакций должна, видамо, определяться: зо-первых, эффективностью образования электронно-возбужденных молекул-доноров энергии и, во-вторых, эффективностью переноса энергии электронного возбуждения на акцептор, который либо сам претерпевает фотохимически-подобные изменения, либо сенсибилизирует тпкио изменения в других молекулах.

Цель работы и постановка задач

Целью настоящей работы являлось изучение закономорнос-

l-159/yr

', тей образования электронно-возбуздешшх молекул, возникающих в ходе катализируемого пероксидазой аэробного разложения кн-долил-3-уксусьой кислота (ИУК), а также изучение эффективности переноса энергии от этих молекул на акцепторы энергии. Используемый метод изучения - хемилюминесцєішшй. В качестве акцепторов электронной энергии были выбраш фотохимически-стабильные флуоресцирующие красители.

Были поставлены следующие задачи:

1) Разработать и создать экспериментальную установку дпл
изучения спектрально-кинетических закономерностей сверхзла-

бОЙ ХЄМИЛКМИИЄСЦ9ІЩИИ (ЮГ).

  1. Изучить спектральные и кинетические характеристики ХЇ в ходе катализируемого пероксидазой аэробного окисления ИУК.

  2. Изучить влияние флуоресцирующих красителей на химические и хемилюминесцентше параметры реакции ферментативного окисления ИУК.

  3. Определить эффективность переноса энергии с ферментативно генерируемых элэктронно-вогбужденных молекул на флуоресцирующие красители. ,,

Научная новизна результатов

Создана высокочувствительная автоматизированная установка, позволяющая изучать спектрально-кинетические характе- ристики сверхслабой ХЛ (с чувствительностью «100 квантов в сек.). Обнаружено, что при катализируемом пероксидазой окислении ИУК образуется, по крайней море, три типа электронно-всзбужденных продуктов, излучакщих при разных длинах волн. Определены вотви ферментативной реакции, в которых они формируются. Изучено влияние акцепторов энергии на ход феркун-тотивной реакции. Разработан новый подход к изучении, переноса энергии с ферментативно генерируемых электронно-возбужденных продуктов на эти молекулы-акцепторы. Обнаружен эффективный перенос энергии на некоторые красители из ряда ксантенових и фенантролішовнх; показано отсутствие переноса на исследованные оксазолинэвые и акридиновые красители. Опре делены константы Штерна-Фольмера для переноса энергии. Для объяснения эффективного переноса энергии предложена модель ассоциации фермента с красителем - акцепторы энергии. Обнаружено ранее неизвестное явление возрастания скорости фер-

мвнтативной реакции при переносе энергии от возбужденных продуктов, образуемых в ходе ее. Предложены гипотетические модели, объясняющие это явление.

Практическая ценность

Созданный хемилюмгоюмэтр может быть использован при исследовании широкого круга задач. В частности, для определения активности иммунных систем растений и животных. Хекзілю-минесцентный способ может быть применен для определения концентрации ИУК.

Результаты экспериментов по спектральному и кинетическому изучению ХЛ, возникающей при окислении ИУК, могут быть использованы при решении ряда задач биоэнергетики. Результаты экспериментов по переносу энергии на флуоресцирущие красители говорят о возможности существования "фотохимии в темноте" и стимулируют исследования в данной области.

Апробация работы и публикации

Результаты диссертационной работы доложены на 18 ежегодной конференции молодых ученых и специалистов КазГУ им. С.М.Кирова (Алма-Ата, 18-22 марта 1989 г.), на 20 конференции молодых ученых биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова (Москва, 24-29 апреля 1989 г.), на научных семинарах кафедры атомной физики и кафедры биофизики физического факультета МГУ. По материалам диссертации опубликовано 4 ра-* боты.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 175 страницах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы. Диссертация содержит 44 рисунка и 11 таблиц в тексте. Цитируется 128 литературных источников.