спектроскопическое окислением-восстановлением

Два цитохрома ведут себя особым образом и представлены табл. 10-6 дважды. Потенциал цитохрома Ьт в средней точке меняется от —0,030 В в отсутствие АТР до +0,245 В при высоких концентрациях АТР. С другой стороны, значение Е° для цитохрома Сз =+0,385 В снижается в присутствии АТР до 0,155 В. Этот сдвиг потенциала дает основание думать, что с синтезом АТР сопряжено окнс- ление высокоэнергетической восстановленной формы цитохрома OtJ В присутствии высоких концентраций АТР образование этого проме-i Жуточного соединения путем восстановления оказывается более труд- ным (разд. Д, 9,а). Противоположное по направлению изменение для цитохрома Ьт свидетельствует о том, что высокоэнергетической этом случае является окисленная форма [уравнение (10-11)]. Правомерность таких выводов зависит от точности и достоверности, с какова спектроскопические методы позволяют измерять отношение [окисл.]/[восстан.]. На основании этих результатов делали даже вывод о том, что цитохромы Ьт и аа непосредственно участвуют в процессе окислительного фосфорилирования [72—75]. Однако с этим далеко не все согласны [77]. [c.409]

В медицинской практике часто проводят анализ кровяных пигментов, который основан на исследовании спектроскопических свойств гема гемоглобина, точнее продуктов его окисления (хлорида гемина и гематина, образующихся соответственно при обработке гемоглобина уксусной кислотой в присутствии хлорида натрия или разведенными растворами щелочей). При восстановлении гематина сульфитом аммония в присутствии глобина образуется производное гемоглобина—гемохромоген, в котором денатурированный глобин соединен с гемом. Полученный комплекс имеет характерный спектр поглощения. Этот метод широко применяется в судеб-но-медицинской практике при исследовании кровяных пятен. [c.84]

Химические свойства флавоноидов уже давно интенсивно исследовались методами классической органической химии. С их помощью было разработано несколько главных путей синтеза флавоноидов. Флавоноиды обычно вступают в реакции, характерные для их замещающих групп, например гидроксильных. Связующий Сз-фрагмент гетероциклического кольца может подвергаться восстановлению или окислению при этом возможны ограниченные превращения флавоноидов одного класса в флавоноиды другого. Щелочное расщепление, часто требующее жестких условий, приводит к разрыву флавоноид ной молекулы на два фрагмента, содержащие бензольные кольца. Эта реакция может оказаться полезной для установления распределения заместителей в кольце, правда, подобную информацию сейчас обычно получают спектроскопическими методами (УФ- и ЯМР-спектроскопией, масс-спектрометрией). [c.130]

Эти процессы опять-таки сводятся к дегидрированию. В присутствии энзима цитохром-оксидазы восстановленный цитохром легко окисляется воздухом в состояние, отвечающее окисному железу, но кислород превращается при этом не в перекись водорода, а в воду. Спектры поглощения окисленной и восстановленной форм цитохромов заметно отличаются друг от друга, так что за этим окислительно-восстановительным циклом можно следить спектроскопически даже в живых организмах, например в маленьких насекомых. Таким путем было установлено, что цитохромы играют главную роль в процессах дыхания. [c.290]

У всех известных переносчиков водорода дыхательной цепи спектральные свойства претерпевают характерные изменения при окислении и восстановлении. Это позволяет следить за переносом водорода в дыхательной цепи с помощью спектроскопических методов. Спектроскопическое определение специфических соединений в биологических системах осложнено относительно большими неспецифичными изменениями в фоновом поглощении. Это затруднение преодолевают, применяя спектрофотометры двух типов. [c.221]

Современное состояние наших знаний в этой области достигнуто благодаря использованию целого ряда экспериментальных подходов. К ним относятся 1) применение более совершенного спектроскопического оборудования для измерения содержания переносчиков (НАД, флавопротеидов, цитохромов) и кинетики их восстановления и окисления в разнообразных дыхательных органеллах 2) использование разнообразных методов, позво-ляюш их удалять из митохондрии ферменты, участвующие в окислении субстратов, окислительном фосфорилировании и других реакциях, связанных с дыханием, с тем чтобы можно было исследовать лишь те реакции, которые ответственны за перенос электронов 3) дальнейшее дробление митохондрий и дыхательных субчастиц для получения комплексов дыхательных ферментов, свободных от структурных белков эти комплексы можно подвергать дальнейшей очистке для получения гомогенных препаратов и исследования свойств, функций и взаимосвязи их компонентов 4) воссоздание цепи переноса электронов с использованием вышеупомянутых препаратов совместно с растворимыми ферментами 5) использование ингибиторов дыхания. [c.389]

То, что водородная связь образуется именно с карбоксильным ионом, а не с незаряженным карбоксилом, было доказано спектроскопически. При переходе от pH 1,5, когда СООН-группа не заряжена, к pH 5 происходит заметное смещение (на 6 ммк) полосы поглощения белка при 280 ммк, которое объясняется образованием водородной связи. Две такие связи были обнаружены в молекуле инсулина и три — в молекуле рибонуклеазы. Подобного рода связи играют важную роль в сохранении третичной структуры некоторых белков. Так, при обработке рибонуклеазы (5-меркаптоэтанолом в 8 М мочевине (агент, разрушающий водородные связи) происходили разрыв 5—5-мостиков и полная инактивация фермента. Однако после удаления этих агентов и окисления сульфгидрильных групп кислородом воздуха наблюдалось полное восстановление активности и числа 5—5-связей. Очевидно, что образование этих связей происходило в тех же местах, что и в нативном белке. Если же и окисление 5Н-группы проводилось в 8 М мочевине, то активность фермента не восстанавливалась, хотя и наблюдалось полное восстановление числа дисульфидных связей. Вероятно, восстановление этих связей проходило в полном беспорядке, хаотично, и белок остался денатурированным. [c.116]

Спектроскопические методы позволяют обнаруживать незначительные количества вещества даже в довольно сложных системах. Так, например, удается измерять количество восстановленных и окисленных дыхательных пигментов в целых митохондриях. [c.141]

Конечная точка окислительно-восстановительного титрования, как правило, обозначается резким скачком электродного потенциала (разности потенциалов). Если, например, титровать сульфат железа перманганатом калия в разбавленной серной кислоте, то вплоть до полного окисления соли окислительно-восстановительный потенциал будет возрастать медленно, а затем последует скачок. При изучении окислительно-восстановительных процессов в биологических системах часто пользуются методикой, при которой образец помещают в буфер, содержащий заданную смесь ферро-и феррицианидов калия. Нередко процентное содержание восстановленной формы в образце, например для цитохромов, определяют спектроскопическими методами, что, строго говоря, не является титрованием. [c.231]

Была изучена также деструкция полинитро этилена при температуре от 60 до 120°. Основным продуктом деструкции была вода. Это, а также данные спектроскопических исследований, позволяют предполоншть, что имеет место внутреннее окисление — восстановление. [c.230]

Эти полосы четко выражены у восстановленных форм цитохромов, содержащих Ре + у цитохромов а р-полоса выражена слабо, а иногда вообще отсутствует. При окислении цитохромов а- и р-полосы исчезают, а у-полоса смещается в коротковолновую часть спектра. Это очень важно для изучения процессов окисления — восстановления в самой клетке. Цитохромы гораздо труднее выделить из тканей в индивидуальном состоянии, чем другие гемонротеиды. Кроме того, многие цитохромы связаны с клеточными структурами, и чтобы правильно понять их функцию, необходимо проводить исследования, не разрушая эти связи. Поэтому спектральные методы при изучении цитохромов имеют исключительно важное значение многие цитохромы охарактеризованы только спектроскопически. [c.150]

Трехмерная структура реакционного центра в полном соответствии со спектроскопическими данными дает представление о пути переноса электрона. После поглощения света электрон переносится с возбужденного первичного донора электронов (специальной пары) через бактериохлорофилл б на промежуточный акцептор — бактериофеофитин б и далее на первичный хиионовый акцептор. Хинон восстанавливает вторичный акцептор — слабо связанный хинон. Полностью восстановленный и протонированный вторичный акцептор освобождается из реакционного центра, а на его место поступает хинон из мембранного окружения. Окисленная специальная пара восстанавливается цитохромом. Перенос электронов через фотосин-тетическую мембрану сопровождается транспортом протонов, который сопряжен с синтеюм АТР. [c.636]

Продолжением этих обширных исследований явилось изучение электрохимического поведения 130 металлоорганических соединений переходных элементов [80, 81]. В этом случае был принят [80] следующий подход Нормальное исследование любого соединения включало 1) полярографическое изучение 2) исследования с помощью метода многократных треугольных импульсов (т. е. циклическая вольтамперометрня) для установления химической или электрохимической обратимости системы 3) исчерпывающий электролиз при соответствующем контролируемом потенциале и определение числа электронов (п), участвующих в реакции, которая соответствует полярографической волне 4) полярографическое изучение конечного раствора 5) исследования (когда это было целесообразно) конечного раствора с помощью метода ЭПР 6) пробное окисление (или восстановление) электрохимически генерированных веществ до исходного соединения и 7) полярографическое и спектроскопическое исследования этого конечного раствора в сопоставлении с исходным раствором . Некоторые из этих металлоорганических систем были электрохимически обратимыми, и данные для этих веществ, не приведенные в более ранних таблицах, собраны в табл. 14. Восстановленные формы не обязательно устойчивы в растворе в течение длительного времени. Другие соединения восстанавливались необратимо, но в определенных слу< чаях восстановленные формы, полученные электролизом при контролируемом потенциале, можно было окислить при постоянном потенциале до исходного материала с изменяющимся процентом регенерации. Все детали этих процессов можно найти в оригинальных статьях. Типы реакций металлоорганических соединений при их электрохимическом восстановлении показаны на рис. 3 [80]. [c.191]

При обработке гемоглобина разведенными минеральными кислотами или щелочами получается г е м а т и н, представляющий собой окисленную форму гема и содержащий Ре . При восстановлении гематина, например, сернистым аммонием в присутствии глобина получается гемохромоген — пигмент с очень характерным спектром поглощения, который представляет собой соединение денатурированного глобина с гемом. При судебномедицинских исследованиях кровяных пятен для доказательства на личия крови гемоглобин обычно переводят именно в форму гемохромогена так как последний может быть открыт спектроскопическим путем в самых минимальных концентрациях. В недавнее время было предложено терми ном гемохромогены называть самые различные соединения гема с азоти стыми веществами, в том числе с аминокислотами, пиридином, никотином гидразином и другими соединениями. С этой точки зрения гемоглобиь представляет собой лишь один из гемохромогенов. Соответствующие сое динения с гематином называются парагематинами. Соединение гематина с денатурированным глобином — прежний глобин-Парагематин — получило специальное название катгемоглобина. Соотношения между всеми упомянутыми дериватами гемоглобина могут быть представлены следующей схемой [c.64]

Многие примеры определения структур при совместном использовании разных спектроскопических методов в сочетании, если требуется, с химическими, даны в гл. 12—14 специальная техника обсуждается в гл. 6—9 и 11. Несколько отдельных наблюдений и примеров, дополняющих гл. 12, приведено ниже. Первая ступень исследования включает выделение красителя в чистом виде при помощи хроматографии и кристаллизации, установление молекулярной формулы, регистрацию ИК- и электронных спектров поглощения, проведение нескольких цветных реакций, из которых, по-видимому, наиболее важны восстановление и последующее окисление. Для окончательного определения структуры затем можно использовать методы ЯМР и масс-спектромет-рии, опираясь на материалы о структуре родственных красителей и патентной литературы. [c.30]

Методы химического анализа красителей вкратце излагались при систематическом описании красителей в соответствии с их химической классификацией. Эти методы зависят от строения красителей и от наличия определенных активных групп. Например, азокрасители обычно можно определить титрованием треххлористым титаном. Некоторые основные и кислотные красители можно титровать друг другом или растворами, содержащими ионы с противоположным характером, для получения нерастворимых комплексов. Некоторые индигоидные красители определяют методом сульфирования и последующего титрования перманганатом. К кубовым красителям, как к классу, применим лишь один метод, а именно определение содержания кубующейся компоненты восстановлением в щелочной среде II последующим окислением. Методы непосредственного химического анализа часто оказываются неприменимыми к продажным красителям и представляют очень малую ценность. Поэтому широко используются колористические и спектроскопические методы и испытания, основанные на крашении и исследовании коло- )нстических свойств крастелей. Например, красители неизвестного строения, нерастворимые в воде и в обычных органических растворителях. а также сернистые красители можно испытывать только колористическими методами. [c.1485]

На основании ИК-спектроскопических данных высказано предположение, что в процессе каталитического окисления нафталина восстановление контакта протекает глубже, чем до V2O4. [c.79]

Удивительно, что не найдено никакой корреляции между длинами связей металл — имидазол и вращением имидазольных колец относительно связей металл — азот [64], но химические, магнитные и спектроскопические свойства свидетельствуют о делокализации п-электронов. Во-первых, в [Си (ImH)4] Ь (XXIII) металл стабилизирован в степени окисления II, так что он не претерпевает обычного восстановления в присутствии ионов I (Си ++ -Ь1 —>- u++V2l2)- Несомненно, что исключительная стабильность Си(II) в этом комплексе обусловлена взаимодействием с четырьмя имидазольными лигандами. Они лежат в плоскости, которая перпендикулярна плоскости четырех связей Си—N, и эта ориентация дпособствует перекрыванию d y—р -орбиталей. Заметная делокализация неспаренного электрона от атома Си на имидазольные кольца проявляется как сверхтонкое расщепление сигнала меди, а также как сверхтонкое расщепление, обусловленное атомами азота, в спектре ЭПР комплекса при 80 К [88]. Во-вторых, широкая полоса в ультрафиолетовом спектре Со(СОз) (1тН)2(ОНг)2 подобным же образом была приписана делокализации я-электро-нов. Структура комплекса — искаженный октаэдр, и каждый имидазольный лиганд расположен примерно в перпендикулярной плоскости, образуемой им самим и тремя другими связями металл—донор [94]. В-третьих, в полимерном комплексе, [ o(Im)2] o атомы Со(П) имеют тетраэдрическую координацию. Магнитный [c.180]

Э. д. с., измеренная потенциометрически в равновесном состоянии, отражает фактор интенсивности потенциальной энергии (другой составляющей, которая необходима, чтобы определить величину энергии, является фактор емкости). Величины потенциала представляют энергию на 1 моль. Если полимер из состояния М переходит спонтанно в состояние, в какой-то степени подобное С, то очевидно, что М менее стабильно, чем С. Конечно, этого различия следовало ожидать а priori. Если потенциометр достаточно чувствителен к этим энергетическим изменениям, то по мере протекания реакции б он должен показать дрейф потенциала. По-видимому, происходит именно это, однако пределы дрейфа неизвестны, так же как неизвестен состав С, потому что предшествующие данные относились к реакционным системам, которые, возможно, близки к равновесию, но не достигли его. Спектроскопические измерения в ультрафиолетовой области отражают концентрацию X- и Г-групп, но (по крайней мере, в растворах при комнатной температуре), не очень чувствительны к расположению групп вдоль цепи. Реакция же, вызывающая окраску, чувствительна к расположению, и, по-видимому, необходимо, чтобы донорные и акцепторные (восстановленные и окисленные) группы были рядом этому и соответствует поглощение при 350 и 450 ммк при внутри- и межмолекулярном взаимодействии. Кроме того, возможно, что здесь протекают процессы нескольких видов. Когда происходит реакция а с быстрым окислением эквивалентного количества гидрохинонных групп, то стехиометрия системы удовлетворяется требование же термодинамического равновесия не соблюдается до тех пор, пока распределение групп не достигает наиболее вероятного состояния. На кривой это отражается как изменение активности, выраженное отношением э. д. с. к проценту окисления. [c.192]

Константа диссоциации комплекса ГДГ с НАД была получена по данным скоростной седиментации (так как свободный кофермент плохо седи-ментируется), причем ее значение составляло 10 [944]. Для алкогольдегидрогеназы [945] наблюдается значительное различие в сродстве фермента к восстановленной и окисленной формам кофермента. Равновесие может быть исследовано спектроскопически. В результате этого исследования была получена константа диссоциации комплекса АДГ-НАДГ, равная 10 7. В то же время найдено, что константа диссоциации АДГ-НАД в сотни раз болыпе этого значения. Эта больпгая разница в сродстве [c.328]

Места действия этих ингибиторов были установлены с использованием метода перекреста. Бриттон Чанс (Britton han e) предложил изящный спектроскопический метод для определения соотношения окисленной и восстановленной форм каждого переносчика. В основе метода лежит тот факт, что окисленная и восстановленная формы каждого переносчика имеют свои характерные спектры поглощения. Добавление ингибитора переноса электронов изменяет соотношение этих форм. Например, добавление анти-мицина А вызывает переход переносчиков, локализованных в электронтранспортной цепи между NADH и цитохромом Ь, в более восстановленное состояние, а переносчиков между цитохромом с и Од - в более окисленное состояние. Отсюда можно заключить, что антимицин А подавляет превращение цитохрома b в цитохром с , потому что этот этап является пунктом перекреста. [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология