Ядерный магнитный резонанс биологических систем

Яркой иллюстрацией достижений в области химической науки служит способность химиков оперировать с крайне сложными молекулярными системами. Пользуясь такими современными методами, как ядерный магнитный резонанс, рентгеновская спектроскопия и масс-спектрометрия, мы научились проводить контролируемый синтез молекул заданной структуры, приближающихся по сложности к биологическим молекулам. Это умение подразумевает способность задавать молекулярную форму вплоть до выбора требуемого стереоизомера, что очень важно для биологического функционирования. [c.55]

Как уже упоминалось в разд. 7.2.5, спектры шума вида 1// при значении а, близком к единице, получили различные названия, поскольку они наблюдались в нескольких различных случаях [37], например при измерениях методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР), установлении стандартов времени и частоты, в биологических системах, ядерных реакторах и т.д. Они присутствуют практически во всех усилительных электронных устройствах в электронных лампах, вследствие фликкер-эффекта при термоэлектронной эмиссии, в полупроводниковых приборах и устройствах вследствие различных флуктуаций времени жизни носителей на центрах захвата, поверхностных явлений. [c.516]

Во-первых, появились так называемые физические методы — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), диэлектрическая спектроскопия, инфракрасная спектроскопия. Эти методы были разработаны применительно к сравнительно простым системам с известным исследователю составом (например, для работы с несложными растворами или же кристаллами). Одиако без особой предварительной подготовки их с ходу применили к анализу сложнейших биологических систем, обладающих массой не поддающихся учету факторов, сказывающихся иа конечном результате, и сразу же пришли к парадоксальному выводу сначала о том, что вся вода в растении связана и свободной воды вообще нет [56], а вслед затем, работая почти с теми же самыми объектами, но чуть изменив настройку прибора,— к диаметрально противоположному, но не менее парадоксальному выводу чуть ли не о полном отсутствии в клетках связанной воды [57]. Отрицательную роль сыграли и первые результаты опытов с меченой водой, обнаружившие быструю и практически полную обмениваемость всей содержащейся в растении воды на воду наружной среды [58—60]. Эти результаты были истолкованы первоначально не в пользу существования в растении связанной воды (как будто связанная вода — это непременно какая-то статичная, неизменяемая, а не динамичная категория, способная к непрерывному обновлению, как и любой другой ингредиент живой системы). [c.29]

Имеются ли наблюдения, указывающие на существование водородных связей типа -Н в реальных биологических системах Такие водородные связи были обнаружены методом ядерного магнитного резонанса между остатками гистидина в активном центре фермента — панкреатической рибонуклеазе [249]. В дальнейшем ЯМР-методом было показано, что в полу-протонированном гистидине в водном растворе при этих условиях проявляется характерный стэкинг -эффект [250] (стопкообразная упаковка. — Прим. ред.). Последний может быть обусловлен взаимодействием между связями -М. Олдридж и Розе [251] на основании большого числа экспериментальных работ рассматривали водородные связи между имидазольными группами гистидиноБЫх- остатков белков в мембранах митохондрий. [c.304]

Исследование пространственных, конформационных состояний. иолгипептидных и белковых молекул проводится современными физическими и физико-химическими методами. Вполне понятно, что ценность любого из этих методов будет тем большей, чем точ1нее он позволяет определять пространственное строение белка-фермента, непосредственно связанное с выполняемой последним биологической функцией. Поскольку все ферменты являются асимметрическими системами, растворы которых вращают плоскость поляризации света, то здесь широко используют оптические методы. К ним относятся дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм, т. е. изменение оптических характеристик какого-либо соединения в зависимости от длины волны облучающего света. Для многих ферментов, особенно содержащих металлы, можно применить метод магнитной дисперсии, когда оптическая активность (новая, отличная от естественной) индуцируется сильным магнитным полем (это явление известно под названием эффекта Фарадея). При изменении пространственного строения белков-ферментов в растворе меняются и их оптические характеристики — кривые оптической дисперсии и кругового дихроизма, и на основании этого можно судить о характере происшедших изменений. Широкую популярность в химии ферментов завоевали различные спектральные методы, в частности метод ядерно-магнитного резонанса, регистрирующий поведение ядер некоторых атомов в исследуемом пептиде или белке при наложении сильного внешнего магнитного поля, а также методы инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии и т. п. [c.46]

В исследованных к настоящему времени методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) биологических системах много информации дало изучение явления усиления, открытого Эйзингером и др. [81] для комплексов ДНК с некоторыми парамагнитными ионами, например Мп +, Сг + и Си +, Кон и Леем [9, 21] для комплексов различных ферментов с Мп + в присутствии или в отсутствие субстратов. Фактор усиления для 1/Г1 (е определяется из следующего уравнения [81] [c.455]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология