Избирательное связывание ионов Си

Б. З.а. Избирательное связывание ионов [c.96]

Электрические свойства лежат в основе многих клеточных процессов один из них — избирательное связывание ионов. Свободные ионы в растворе электростатически взаимодействуют с центрами связывания в макромолекулах и мембранах. Такие взаимодействия приводят к специфичному связыванию ионов, существенному для активации ферментов и для мембранного транспорта. [c.80]

Избирательное связывание ионов металлов. Благодаря избирательности в первую очередь плазматической мембраны живые организмы способны концентрировать многие присутствующие в окружающей среде химические элементы более чем в 10 раз. Часто даже один вид (или группа) организмов имеют особое сродство к одному ( двум) элементам, выступая по отношению к ним накопителями. Например, бурые водоросли накапливают бор, некоторые бактерии — железо, плауны — алюминий и т. д. Более того, отдельные ткани млекопитающих также концентрируют отдельные ионы в составе скелета концентрируются кальций я фтор, волосы накапливают алюминий, йод, почки — ртуть и марганец, ткани кишок — олово и т. д. [c.74]

Другим параметром электродного процесса, на который следует обратить внимание при выборе растворителя и органического реагента для связывания иона металла в хелат, является константа скорости переноса заряда к . Когда к > 10 см/с, электрохимическая реакция достаточно подвижна и электродный процесс протекает обратимо. Подбором растворителя можно устранить влияние факторов, вызывающих необратимость электродного процесса (замедленный перенос заряда, наличие последующих химических реакций и др.), и обеспечить условия регистрации поляризационных кривых с помощью переменнотоковых методов. При этом существенно снижается нижняя граница определяемых содержаний и повышается избирательность определений. [c.459]

Второй способ устранения нежелательного влияния катиона металла заключается в его маскировании и широко применяется в аналитической химии для определения одних катионов на фоне других, в текстильной и бумажной промышленности для отбеливания тканей и бумаги [связывание ионов железа(П1)], в пиш евой промышленности при очистке продуктов от катионов, катализирующих процессы окисления и прогоркания жиров, в химической промышленности. При этом маскируемый катион остается в рабочем растворе, но благодаря связыванию его в высокоустойчивый комплексонат не может вступать в характерные для него реакции и другие взаимодействия. В качестве маскирующих реагентов используются либо полидентатные комплексоны универсального действия для связывания большой группы катионов, либо высокоселективные хеланты для избирательного воздействия на определенный катион, не затрагивающего ионы других металлов. При выборе хеланта для конкретных условий учитываются относительная устойчивость образуемых им комплексонатов рассматриваемой группы катионов, их растворимость, кинетика окислительно-восстановительных реакций, кинетика комплексообразования, каталитические свойства. [c.440]

Положительная кривизна зависимости Е° от /В при более низких значениях диэлектрической проницаемости растворителя напоминает кривые, которые были получены из кинетических данных, когда для некоторых реакций были получены графики зависимости логарифма удельной константы скорости от обратных значений диэлектрической проницаемости. Эта положительная кривизна при низкой диэлектрической проницаемости, возможно, связана с избирательной сольватацией ионов более полярной компонентой растворителя с более высокой диэлектрической проницаемостью. В данном случае такой компонентой является вода. По-видимому, это особенно верно для растворов, содержащих ион водорода, благодаря образованию сильных водородных связей и образованию ионов НзО и ИдО в воде [41]. Эта избирательная сольватация (или связывание растворителя) остается эффективной вплоть до очень малых количеств воды в смешанном растворителе [19]. Поведение ионов в смешанных растворителях приближается к их поведению в чистой компоненте, с которой в смешанном растворителе они более прочно ассоциированы. Этот эффект был обнаружен при изучении скорости реакций [42]. Так как вода более полярная компонента смешанного растворителя и более тесно связана с ионами, она уменьшает взаимное притяжение ионов и облегчает их диссоциацию. Отсюда следует, чтобы исключить взаимное влияние противоположно заряженных ионов, требуется меньше работы, чем это можно было ожидать при более низких значениях диэлектрической проницаемости растворителя поэтому для внешнего использования остается доступной большая работа, чем можно было ожидать. Это увеличение работы проявляется в виде более высокого потенциала, чем теоретически следует для электростатических сил между противоположно заряженными попами при более низких значениях диэлектрической проницаемости. [c.296]

Если же избирательность комплексообразования является большой, то оказывается возможным полное связывание в не-сорбируемый ионитом комплекс ионов данного элемента с оставлением других ионов в свободном и сорбируемом состоянии. Это дает возможность избирательного вымывания ионов каждого элемента по отдельности специфическим для каждого из них комплексообразователем или растворами одного комплексообразующего агента различных концентраций. [c.386]

Избирательное окисляющее действие было вначале изучено на золях сернистого и свободного серебра, которые готовили в 1 %-ном растворе инертной желатины, не вызывавшей необратимого связывания ионов серебра. [c.211]

Как уже говорилось на с. 72, связывание иона с 6 группами характеризуется константой связывания К 1 т. е. много раз большей, чем при связывании с одной такой группой. Ион Ыа" слишком велик для отверстия в молекуле валиномицина, а например, Сз маловат. Избирательность валиномицина в качестве переносчика поэтому чрезвычайно велика например, — 10. Таким образом, структурное соответствие лежит в основе избирательности переноса ионов как через каналы, так и через посредство переносчиков в биологических мембранах. [c.129]

Перенос ионов через ионные каналы представляет собой вариант облегченной диффузии. Для ионизированных атомов и молекул гидрофобный слой мембраны трудно преодолим. Трансмембранный перенос ряда ионов (Са , Na , К , С1) происходит через ионные каналы. Ионные каналы представляют собой олигомерные белковые структуры, пронизывающие мембрану от наружной до внутренней поверхности и образующие трансмембранный гидрофильный (заполненный водой) канал, проходимый для определенных ионов (рис. 7.13, в). Избирательность каналов к ионам определяется наличием в белках канала специфического центра связывания иона. Проницаемость таких каналов в большинстве случаев регулируется они могут быть или закрыты, или открыты (см. ниже). Сигналом для изменения состояния канала может быть гормон или иная сигнальная молекула, для которой данный канал имеет центр связывания. Есть каналы, реагирующие на изменение трансмембранного потенциала. [c.208]

Разделение в А. х. обычно проводят на хроматографич. колонках иногда разделяемую смесь помещают в сосуд с сорбентом и выдерживают до полного связывания исследуемого компонента. Затем сорбент (в колонке или сосуде) промывают буферным р-ром для удаления несвязавшихся в-в, после чего десорбируют исследуемый компонент. Десорбция (элюция) последнего обычно достигается повышением ионной силы, изменением pH буферного р-ра или добавлением в него орг. р-рителя, что ослабляет взаимод. лиганд-фермент. Более избирательна десорбция р-ром лиганда. [c.221]

Избирательное экстрагирование молекул особого типа в ионо-обменниках производится связыванием их на месте радикала с близким химическим потенциалом, закрепленным в избирательной среде, В механизме действия молекулярных сит, кроме размера молекул, подлежащих удержанию, используется их сродство к носителю, которое, в свою очередь, зависит от размера молекул носителя, его структуры и состава. Все эти способы и приемы применяются в лабораториях для приготовления чистых фракций посредством тонкого разделения макромолекул в растворе. Случаи их использования в промышленности еще редки, и внедрение осуществлено лишь в фармацевтическом производстве (продукция с очень высокой стоимостью). [c.441]

Для повышения избирательности определения как и (VI), так и и (IV) часто используют и другой прием — связывание присутствующих элементов в бесцветный прочный комплекс. Ниже будут описаны методы, где для этой цели используют комплексон 1П (при определении уранил-иона) и щавелевую кислоту (при определении четырехвалентного урана). [c.37]

Возможность создания прямых схем анализа зависит почти исключительно от избирательности метода. В свою очередь, избирательность метода определяется как избирательностью выбранной схемы анализа (экстракционно-фотометрический вариант, применение маскирующих веществ для связывания прочих элементов и т. д.), так и избирательностью самой реакции, т. е. избирательностью данного органического реактива по отношению к определяемому иону элемента. Синтез таких реагентов, исследование их свойств, установление связи между структурой реагента, его избирательностью и другими свойствами являются основными направлениями проводимых в этой области работ в настоящее время и, видимо, в ближайшие годы. [c.123]

Одним из первых обзоров, включающим теоретические обобщения по механизму отравления платиновых контактов, является работа [351. По мнению автора, отравление катализаторов — избирательный адсорбционный эффект, зависящий от образования сильных адсорбционных связей между контактом и ядом. К числу каталитических систем, чувствительных к отравлению, относятся металлы УП1 группы, щироко применяемые для гидрирования и дегидрирования. Ядами обычно бывают те сильно адсорбируемые вещества, которые имеют способность (вследствие сильного связывания с катализатором) накапливаться в адсорбированной фазе на поверхности контакта в процессе адсорбционно-десорбционного равновесия. Вследствие покрытия ядом поверхность уже не оказывается свободной для обычного участия в адсорбции и катализе менее сильно удерживаемых, но способных реагировать веществ. По данным [351], наличие или отсутствие токсических свойств зависит от электронной конфигурации потенциально токсичного элемента в молекуле. Если этот элемент содержит неподеленные внешние электронные пары, благодаря которым возможна хемосорбционная связь с металлическим катализатором, то молекула токсична. Так, токсичной будет молекула сероводорода Н 5 Н, но нетоксичен сульфат-ион [c.130]

Избирательную адсорбцию ферментов проводят двумя основными способами. Если фермент адсорбируется, то его тем самым извлекают из смеси, а затем элюируют. При этом балластные белки в растворе остаются в подобных случаях говорят о положительной адсорбции. Возможно и обратное — фермент не адсорбируется, а действие адсорбента состоит в том, что он убирает из раствора неактивные, загрязняющие фермент белки, которые способны связываться с ним. Тем самым ферментный белок очищается. Это случай негативной (отрицательной) адсорбции. При любом варианте необходимо тщательно соблюдать условия pH, температуры и ионной силы. Если в растворах ферментов содержатся — часто это бывает после солевого фракционирования — значительные количества минеральных солей, то они мещают адсорбции и их лучше удалить либо диализом, либо пропустив раствор через сефадекс. Кроме того, для лучшего связывания фермента желательно, чтобы концентрация его в растворе была невелика (не более 0,5—1,0%), количество адсорбента было большим, по весу в 15—20 раз превышающим количество ферментного белка, а pH среды был слабокислым. [c.149]

Ранее отмечалось, что расчет зависимостей К] — состав значительно облегчается, если известно, что причиной избирательности является специфическое связывание данного сорта противоионов фиксированными ионами. В работах [114, с. 98 140] было показано, в частности, что такие зависимости являются, убывающими и могут включать участки особенно резкого уменьшения Нужно отметить, что для количественного описания экспериментально полученных зависимостей оказалось ненужным вводить предположение о зависимости констант диссоциации от эффективного заряда полимерных цепей, т. е. от числа свободных фиксированных ионов. [c.157]

Благодаря применению в термометрическом методе высоких концентраций реактивов уменьшается влияние посторонних ионов, ингибирующих реакцию (в результате связывания, окисления или восстановления индикаторных веществ), т. е. повышается избирательность определения. [c.43]

Показано, что природа донорных атомов и величина pH влияют на избирательность связывания иона металла с лигандом. Влияние pH приобретает особое значение в связи с различием величины pH в разных тканях и органах. Кроме того, интересно, что ионы металлов в заряженной форме лишь с большим трудом проникают через липопротеидное сито клеточной мембраны. Незаряженные хелатные комплексы диффундируют через такие мембраны значительно быстрее, чем заряженные комплексы или свободные ионы металлов. На избирательность взаимодействия ионов с лигандами влияет также геометрия лиганда, образующего хелат, и стерические препятствия. Поскольку образование хелата увеличивает константы стабильности различных ионов приблизительно в одинаковое число раз, само по себе образование хелатных связей не влияет существенно на избирательность взаимодействия ионов металлов с лигандами. [c.408]

Осн. работы относятся к мембранной биологии, одним из создателей которой он является, и физикохимии белково-пептидных веществ. В 1960-х совм. с М. М. Шемякиным выяснил строение, осуществил синтез и изучил связь между структурой и биол. функцией мембрано-активных депсипептидов ва-линомициновой и энниатиновой групп. Открыл способность пептидных систем к избирательному связыванию ионов металлов и уста- [c.326]

Наиболее важные вопросы, которые химическая технология должна поставить перед "наукой о живом", - выяснение механизмов природных процессов и последующее искусственное воспроизведение этих механизмов. К ним относится, например, разработка катализатора, действующего подобно ферменту, или создание искусственной мембраны, которая ведет себя как природная мембрана. В реакциях с участием ферментов избирательно образуются только желаемые продукты с удивительно высокой скоростью реакции, в очень мягких условиях, таких, как обычная температура, атмосферное давление, водная среда и почти нейтральное значение pH. По мере того как постепенно выяснялись механизмы реакций и структура ферментов, исследования на моделях ферментов, проведенные в последнее время, создали представления, позволяющие понять действие самих ферментов. Известно множество фактов, которые наводят на мысль о сходстве между краун-соединениями и веществами природного происхождения например, поведение циклоамилозы напоминает поведение гидролазы [ 49, 501, а каталитическая активность производных порфирина обусловливается связыванием ионов металла. [c.27]

А. Получение и структура комллексов ("крилтатов"). Криптанды, объемные бициклические краун-соединения "клеточного" типа, у которых два атома азота расположены в обеих головах моста, образуют с ионами метадлов комцлексы, называемые криптатами, путем прочного связывания ионов во внутреннем пространстве решетки. Избирательность по отношению к ионам и устойчивость полученных комплексов у криптандов выше, чем у моноциклических краун-эфиров [9, 10, 14, 17, 219 - 221]. [c.161]

Байер [10], обсуждая проблему синтеза высокомолекулярных комплексообразующих веществ, обладающих способностью связывания ионов металла, проводит аналогию с природными веществами подобного тина В природе существуют высокомолекулярные комплексообразующие соединения, служащие для обогащения, переноса и аккумулирования тяжелых металлов [И]. Можно, например, указать на процесс концентрирования (в миллионы раз) ванадия из морской воды кровеносными клетками тунникатов [11, 12]. Апоферритин — белок млекопитающих, аккумулирующий железо,— может связывать в виде комнлексов только железо [13] . Аналогичные примеры приводит и Синявский [1] Гумусовые вещества ночв селективно связывают магний и кальций. Накопление золота некоторыми растениями так значительно, что они могут служить индикаторами месторождений золота и т. д. Все это дает основание предполагать, что создание сорбентов, обладающих высокой селективностью, вполне осуществимая задача . Однако отсутствие общего теоретического направления методов синтеза таких продуктов создает большие трудности в осуществлении заманчивых возможностей высокоселективных процессов поглощения веществ. Для повышения избирательности обычных универсальных ионитов исследователи пользуются различными приемами, которые основаны на учете факторов, влияющих в той или иной мере на избирательность (заряд противоионов, сольватация и набухание, степень сшивки и др.). Влияние этих факторов проявляется следующим образом [1] 1) Из разбавленных растворов ионит предпочтительнее поглощает противоионы с большим числом зарядов, при этом с ростом концентрации раствора электроселективность ионита уменьшается. 2) Ионит предпочтительнее поглощает противоион с меньшим молярным объемом. Избирательность увеличивается с увеличением разности молярных объемов, емкости и количества поперечных связей в ионите, с уменьшением концентрации раствора и с уменьшением молярной доли меньшего иона. 3) С иовыитением температуры избирательность ионита уменьшается. [c.100]

Хотя эта гипотеза еще не может считаться окончательно доказанной, она подтверждается целым рядом экспериментов. Часть таких экспериментов основана на применении агентов, избирательно связывающих ионы кальция. Подведение этих агентов к клеткам, реагирующим на глутамат, нарушает состояние повышенной проводимости синаптического аппарата. Ингибитор протеиназ — лей-пептин — в ряде случаев препятствует формированию памяти. Кроме того, при электронно-микроскопическом анализе постсинаптических мембран глутаминергических синапсов показано, что после прохождения нервных импульсов здесь увеличивается число малых отростков, которые, по всей вероятности, являются рецепторами глутамата. Наконец, показательно, что под влиянием ионов кальция связывание глутамата увеличивается именно в тех областях мозга, которые, судя по нейрофизиологическим данным, принимают наиболее активное участие в процессах обучения и консолидации, а именно, в коре и гиппокампе. [c.382]

Сначала лиганд, который обычно представляет собой конкурентный обратимый ингибитор, ковалентно сшивают с соответствующей нерастворимой матрицей при этом лиганд не теряет своей способности связываться с ферментом. Затем подлежащий очистке раствор фермента наносят на колонку, заполненную связанной с лигандом матрицей в соответствующем буферном растворе, после чего происходит избирательное связывание фермента. Содержа-1циеся в ферменте примеси, которые не связались с матрицей, элюируются с колонки последующую элюцию фермента осуществляют при помощи раствора, содержащего субстрат, в среде с другим pH и (или) ионной силой. [c.101]

Возникновение гиперчувствительных мест в хроматине может быть обусловлено не только отсутствием нуклеосом, но и другими факторами особой локальной конформацией ДНК и/или связыванием негистоновых белков. Хотя большая часть ДНК в хроматине находится в обычной В-конформации, некоторые ее участки могут принимать другую конформацию, например из-за особенностей последовательности. Так, протяженные (более 8—10 п. н.) участки строгого чередования пуринов и пиримидинов в экспериментах in vitro при повышении ионной силы склонны переходить в левоспиральную Z-конфигурацию. Еще одна необычная конформация ДНК —так называемая Н-форма (см. гл. 1). В Н-переход наблюдается в полипурин-полнпиримидиновых последовательно стях при понижении pH. Однако до сих пор не ясно, возможны ли такие переходы в клетке. Известно, что многие нуклеазы с высокой избирательностью расщепляют ДНК на границе между участками с различной конформацией, например В—Z или В—Н. [c.257]

Чтобы избежать нежелательных побочных эффектов в процессе лечения, нужно исключить присоединение ГРЧ к пролактиновому рецептору. Поскольку участок молекулы гормона роста, связывающийся с этим рецептором, по своей аминокислотной последовательности лишь частично совпадает с участком молекулы, который взаимодействует с пролактиновым рецептором, удалось избирательно снизить связывание гормона с последним. Для этого использовали сайт-специфический мутагенез, в результате которого произошли определенные изменения в боковых группах некоторых аминокислот (Ш5-18, Н15-21 и 01ц-174) — лигандов для ионов необходимых для высокоаф- [c.208]

Порат и сотр. [39] приготовили хелатообразующие сорбенты для белков и пептидов из производных агарозы. Поскольку перечисленные ионы металло1В относятся к переходным элементам, их аффинность зависит от pH. При pH 6—8 сорбция белков избирательна для гистидина и, возможно, также для цистеина. При щелочных pH имеет место координационное связывание аминокислот, что приводит к более эффективной, но в то же время менее избирательной сорбции. [c.170]

М1КГ цинка из 100 мл раствора, то вначале добавляют небольшой избыток тиоцианата для связывания цияка в виде комплексного аниона [2т1(5СМ)4]2 , а затем уже прибавляют какой-нибудь основной краситель, например кристаллический фиолетовый или метиленовый синий. Осадо,к кристаллический фиолетовый (или метиленовый синий) —тиоцианат количественно соосаждает комплекс цинка [2]. И хотя селективность этого метода соосаждения цинка превосходит избирательность неорганических коллекторов, она также имеет свои пределы. На этом осадке могут удерживаться и другие. ионы, если они способны образовать тиоцианатные комплексы (Си, С и т. д.) или если они осаждаются объемистыми катионами. [c.186]

Итак, синапсы можно подразделить на возбуждающие и тормозные. Лиганд-зависимые ионные каналы постсинаптической мембраны могут реализовать как тот, так и другой эффект, в зависимости от ионной избирательности данных каналов. Но, как мы уже отмечали, ионные каналы с воротами-не единственные белки постсинаптической мембраны, с которыми взаимодействуют медиаторы. Существует совершенно иной механизм синаптической передачи рецепторы сопряжены здесь с мембранными белками, вызывающими образование второго посредника в постсинаптической клетке (см. разд. 13.3.3). Например, как полагают, многие рецепторы для моноаминов норадреналина и дофамина относятся именно к этому типу. Связывание медиатора с рецептором активирует аденилатциклазу, повышая тем самым внутриклеточную концентрацию циклического АМР. Циклический АМР в свою очередь активирует протеинкиназы, фосфорилирующие в клетке определенные белки например, они могут фосфорилировать ионные каналы и таким образом изменять электрическое состояние клетки. Конечный эффект может быть или возбуждающим, или тормозным. Действительно, циклический АМР способен в принципе вызвать изменение в любом регуляторном механизме клетки вплоть до экспрессии генов. [c.104]

Развитие новых направлений биосенсометрии, видимо, будет зависеть от успехов микроэлектроники, основанной на применении продуктов биотехнологии, например ферментов и антител. Недавно были созданы ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта (РЕТ ы) в таких устройствах на изолирующий слой транзистора помещается мембрана с избирательной проницаемостью. На поверхность транзистора можно было бы-нанести ферменты и антитела так, чтобы он чувствовал связывание белка и/или возможные его конформационные изменения и/или реакцию с субстратом. Первым шагом здесь является разработка чувствительного к пенициллину FET a, в котором применен фермент пенициллиназа ( aras, Janata, 1980). [c.346]

Использование кондуктометр и и возможно для определения одного иона в присутствии умеренных количеств других. Такое определение осуществимо при наличии реактива, избирательно взаимодействующего с ионом с образованием осадка или неиони-зированного комплекса . Удельную электропроводность раствора измеряют как до, так и после прибавления известного количества реактива. Введение реактива (если он ионизирован) вызывает увеличение электропроводности. Удаление определяемого иона путем связывания его с эквивалентным количеством реактива сопровождается ее уменьшением. Реактив всегда нужно прибавлять в значительном избытке, так что конечная электропроводность будет больше, чем начальная. Изменения электропроводности наносят на калибровочную диаграмму в зависимости от концгнтрации определяемого иона. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология