Расстояние между хромофорами и перенос энергии

Фёрстер не только предсказал характер зависимости константы скорости переноса энергии от г, но и предложил формулу для расчета расстояния Ro между хромофорами, при котором синглет-синглетный перенос энергии происходит с 50%-ной эффективностью. Обычно Яо имеет порядок 2,0 нм. Используя эти соотношения, Страйер предложил Метод измерения расстояния между хромофорами. Ои провел калиб- [c.31]

Как показано на рис. 8.19, сразу после переноса и донор, и акцептор находятся в возбужденных колебательных состояних, но из-за колебательной релаксации быстро переходят на основной колебательный уровень. Следовательно, даже если константа скорости прямого переноса (А ) очень велика, обратный перенос (А ) едва ли возможен. Резонансный перенос энергии изменяет относительную заселенность возбужденных уровней доноров и акцепторов. Возбуждение донора снимается, а акцептор переходит в возбужденное состояние и, следовательно, может флуоресцировать. Такое излучение акцептора называется сенсибилизированным. Заметим, что хромофоры не обязательно должны принадлежать одной и той же молекуле. Перенос энергии может происходить и между свободными молекулами в растворе, если их концентрация достаточно высока, чтобы среднее меж-молекулярное расстояние было не более 50 А. [c.98]

ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ХРОМОФОРАМИ ПО ДАННЫМ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ [c.100]

Флуоресценция более чувствительна к окружению, чем поглощение, поскольку процессы испускания охватывают сравнительно протяженный период времени. Можно регистрировать стационарные спектры излучения либо исследовать истинную кинетику затухания излучения. При достаточно близком расположении двух хромофоров происходит перенос энергии. Возбуждая один хромофор, можно наблюдать флуоресценцию другого. Вероятность переноса обратно пропорциональна шестой степени расстояния между хромофорами. Таким образом, измеряя эффективность переноса энергии, можно найти расстояние между двумя характерными точками макромолекулы. При пропускании через жесткие или замороженные образцы поляризованного света наблюдается преимущественное поглощение хромофорами, обладающими моментами переходов, ориентированными параллельно направлению поляризации. В отсутствие молекулярного движения флуоресценция будет иметь предельную поляризацию. Характерное время вращения молекул типичных белков и нуклеиновых кислот в растворе составляет от 10 до 100 не, в то время как время затухания флуоресценции лежит в интервале от I до 30 не. Таким образом, наблюдаемая для растворов степень поляризации определяется соотношением между временами затухания флуоресценции и молекулярного вращения. При помощи поляризационных [c.123]

Важность явления переноса энергии для биохимических исследований состоит в том, что эффективность переноса зависит от расстояния и взаимного расположения флуоресцирующих хромофоров и поэтому может использоваться для измерения расстояний между молекулами. Эффективность переноса энергии 5 описывается следующим уравнением [c.433]

Многие другие факторы могут увеличивать степень деполяризации наиболее важными с точки зрения биохимии являются два из них I) движение поглощающей группы и 2) перенос энергии между одинаковыми хромофорами. Если излучающая группа вращается очень быстро (т. е. если имеет место броуновское движение), так, что происходит значительное изменение ориентаций за время жизни возбужденного состояния, поляризация будет понижаться дополнительно. Это важное явление, потому что па степень деполяризации такого типа влияют температура, вязкость растворителя, а также размер и форма молекулы, содержащей излучающую группу. Второй фактор — перенос энергии между идентичными хромофорами — обусловлен тем, что, хотя резонансный перенос энергии с наибольшей вероятностью происходит между молекулами, имеющими параллельные диполи, он происходит и в том случае, когда они не параллельны, приводя к деполяризации. Так как эффективность переноса энергии уменьшается с шестой степенью расстояния между донором и акцептором, этот тип деполяризации очень зависит от концентрации. [c.438]

Остатки пролина образуют полипролин со спиралью типа II, что подтверждается измерением КД. Поскольку расстояние между донором (нафтилом) и акцептором (дансилом) легко вычислить из известных размеров спирали, измеренные значения эффективности переноса можно непосредственно сравнивать с рассчитанными по теории Фёрстера согласие теории с экспериментом оказалось великолепным (рис. 8.20). После этой пионерской работы перенос энергии был использован для определения расстояния между хромофорами в молекулах тРНК, иммуноглобулинах, родопсине и олигопептидах, а также между белковыми субъединицами в различных ассоциатах — от простых олигомерных белков до рибосом. Самое трудное в этих экспериментах — специфическое включение в исследуемую структуру двух флуоресцирующих хромофоров. Чтобы провести полный набор измерений, необходимо приготовить три образца. Они должны быть по возможности идентичными и различаться лишь тем, что один содержит только донор, другой — донор и акцептор, а третий — только акцептор. [c.103]

Таким образом, если измерять эффективность переноса энергии Т дпя максимального переноса, то можно оценить величину Н. В данном спучае переносу энергии между феноксильной группой и пиреном соответствовали = 24,67 А и = 0,34, и верхний предел для расстояния между двумя хромофорами по этим оценкам составляет около 15 А. Эго расстояние совпадает с дшшой углеводородной цепи игепала СО-630, свидетельствуя о равномерном распределении пирена по ядру мицеллы. [c.323]

Чтобы из данных по переносу энергии получить информацию о структуре, необходимо связать измеренную эффективность с расстоянием между двумя хромофорами. Такая связь была получена Т. Фёрстером, который рассчитал, что константа скорости переноса энергии равна [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология