Белки преломление света

Белки, имеющие коэффициент преломления света, очень близкий к коэффициенту окружающей цитоплазмы, должны быть окрашены особым образом, чтобы их можно было различить. Для [c.126]

Наиболее быстрым методом определения белка сыворотки является рефрактометрический метод. Как известно, луч света, переходя из одной среды в другую, например, из воздуха в сыворотку, меняет свое направление, т. е. преломляется. Степень преломления света оценивают количественно, вычисляя показатель преломления или рефракции. Определяют этот коэффициент с помощью приборов, называемых рефрактометрами. Коэффициент рефракции сыворотки в значительной степени зависит от содержания в ней белка, поэтому, зная рефракцию сыворотки, можно вычислить примерное содержание белка. [c.222]

Недавно был разработай и применен для исследования электрофореза [126, 127] и диффузии [128, 129] ряд методов обнаружения и измерения градиентов показателя преломления, основанных на явлении интерференции. Эти методы теоретически и практически более точны и чувствительны, чем методы с использованием темных полос, однако до сих пор они не нашли широкого применения, так как требуют дополнительного оборудования и накопления опыта. Поскольку большинство белков поглощает свет только при длине волны около 280 ту, то обнаружение градиента показателя преломления с помощью поглощения света [114] требует специального оборудования и применяется лишь в особых случаях. [c.25]

Состав вещества можно определить и методами, не связанными с химическими реакциями. Для установления количества какого-либо вещества (в растворе) иногда достаточно измерить показатели физико-химических свойств, например коэффициент преломления света, электропроводность, удельный вес. Так, определив показатель преломления сыворотки крови, можно найти в ней содержание белков. [c.190]

Иногда необходимо знать абсолютные квантовые выходы (F) (стр. 169). Прямое определение F требует измерения поглощенных и испускаемых квантов во всей области частот с поправками на рассеянный свет, повторное поглощение и на эффекты преломления. Относительное число квантов, испускаемых за секунду флуоресцирующим раствором, можно определить при помощи счетчика квантов , представляющего собой комбинацию второго флуоресцирующего раствора (например, родамина В в глицерине) и фотоумножителя так как выходы флуоресценции не зависят от длины волны возбуждающего света (выше длинноволнового предела), реакция этой системы зависит от числа поглощенных квантов независимо от длины волны [14, 15]. Число падающих квантов определяется тем же счетчиком квантов после замены второго раствора поверхностью окиси магния, способность которой рассеивать свет известна, или еще лучше очищенным раствором белка, рассеивающую способность которого можно вычислить. Тогда из данных измерения поглощения света можно найти число квантов, поглощенных флуоресцирующим раствором. Отношение числа излученных квантов к числу поглощенных квантов дает величину F. Для бисульфата хинина в воде, например, принято значение 0,55 [15]. [c.158]

Как известно из классических работ Ж. Перрена, вес очень больших частиц механических взвесей, как, например, взвесей гумми-мастикса, может быть определен на основании скорости их оседания под влиянием силы тяжести. Сила тяжести слишком мала для аналогичного осаждения макромолекул из растворов белков. Однако этого аффекта можно добиться, заменяя силу тяжести центробежной силой. Для этой цели применяют центрифуги с 60 ООО об мин, в которых осуш,ествляются центробежные силы, превышаюш,ие в 300 ООО раз силу тяжести. Раствор белка помещают в кювету с кварцевыми окошками, которую вводят в ротор центрифуги. Осаждение белка измеряют в процессе вращения, наблюдая по изменению показателя преломления или поглощения света за градиентом концентрации белка в зависимости от расстояния от оси вращения. [c.429]

Белковые вещества обладают рядом характерных оптических свойств. Они вращают плоскость поляризации света влево (в обычных условиях), причем величина удельного оптического вращения [a D колеблется чаще всего от —30 до —70°. Эта величина определяется наличием асимметрических углеродных атомов в аминокислотных остатках и сложной конфигурацией пептидных цепей в молекулах белков. Все протеины обладают способностью поглощать лучи в ультрафиолетовой зоне спектра, причем характерным является поглощение на волне 280 ммк, обусловленное наличием ароматических аминокислот, в первую очередь тирозина. Инкремент показателя преломления белков [c.31]

Явление опалесценции обусловлено диффракцией света и выражается тем резче, чем больше разница в показателях преломления веществ дисперсной и дисперсионной фаз. По этой причине большинство растворов высокомолекулярных соединений, хотя и имеющих коллоидную степень дисперсности растворенного вещества, опалесцирует слабее достаточно сравнить по опалесценции такие золи, как золи золота, серебра, As s с раствором белка, желатины, в которых опалесценция еле заметна. [c.51]

Преломление, обусловленное молекулами органических соединений, представляет собой сумму преломлений их атомов. Это верно и в отношении белков. К сожалению, однако, это обстоятельство не может быть использовано для изучения структуры белков, так как содержание углерода, азота, водорода и кислорода в различных белках почти одинаково. Кроме того, число отдельных атомов в молекуле белка настолько велико, что участие одного атома или группировки атомов в общем преломлении молекулы ничтожно мало. Те же соображения относятся и к способности белков вращать поляризованный луч света [108, 109]. Поскольку все аминокислоты, за исключением глицина, являются оптически активными соединениями и асимметрические атомы углерода аминокислот остаются асимметрическими и в пептидной цепи, полипептиды и белки представляют собой оптически активные соединения. Знак и величина удельного вращения белка зависят от числа аминокислот в белке и от их строения. Общая величина, получающаяся в результате взаимодействия сотен молекул аминокислот, не позволяет поэтому сделать какие-либо выводы относительно расположения аминокислот и относительно других деталей, касающихся внутренней структуры белка. Удельное вращение белков достигает минимума в их изоэлектрической точке. Оно колеблется между —30 и —70° [109]. Значительно большие величины, вплоть до —313°, были обнаружены в желатиновых гелях [110]. [c.139]

Изучение интенсивности света, рассеянного растворами полимера или белка, дает важное средство для определения молекулярного веса и формы больших молекул. Часть света рассеивается даже совершенно чистой жидкостью, так как она неоднородна по молекулярной шкале, т. е. число молекул в очень малом элементе объема не является постоянной величиной из-за флюктуаций, которые происходят вследствие теплового движения молекул. Рассеяние света раствором больше из-за локальных различий в показателях преломления, обусловленных флюктуациями концентраций. Величина флюктуаций связана с осмотической работой, необходимой для того, чтобы вызвать изменение концентрации. Это позволило Эйнштейну установить соотношение между интенсивностью света, рассеянного раствором, осмотическим давлением раствора и изменением показателя преломления, вызванным растворенным веществом. [c.608]

Явление поворота поляризации света называется оптической активностью вещества. Это явление, чрезвычайно чувствительное к любым изменениям строения вещества и взаимодействия между молекулами, дает ценную информацию о том, как устроены молекулы, как видоизменяется их архитектура в результате химических реакций, полимеризации. Оптическая активность применяется в различных оптических приборах (модуляторах, затворах и т. п.) и в качестве очень точного метода определения показателей преломления разных лучей в данной среде. Такой метод в 10000 раз точнее других известных способов измерения. Исключительно важна оптическая активность биологических молекул и, в частности, белков, которые состоят из аминокислот, обладающих левыми винтами. Эта избранность спирального строения биомолекул до сих пор представляет неразрешимую загадку, над которой ломают голову ученые. Все сказанное только подчеркивает ценность холестерических жидких кристаллов, оптическая активность которых огромна, для многих областей науки, техники и жизни. [c.126]

В конце 30-х годов в области электрофореза наметилось новое направление, сыгравшее большую роль в изучении физикохимических свойств некоторых коллоидных систем и очень быстро развивающееся в настоящее время. Это направление связано с усовершенствованиями макроскопического метода электрофореза, сделанными Тизелиусом, Мак-Иннесом, Лонгсвордом и другими исследователями для применения электрофореза к анализу сложных белковых систем. Усовершенствования включали четыре основных момента 1) получение четкой границы между золем и боковой жидкостью, 2) подавление теплового эффекта в опыте, 3) выделение отдельных фракций белков в чистом виде, 4) применение метода Фуко—Тендера для определения границы движущихся в электрическом поле отдельных фракций белка по показателю преломления света. [c.132]

В ранних исследованиях отмечались изменения оптического вращения, показателя преломления, поверхностного натяжения и электропроводности. Эти данные рассмотрены Арноу [31]. Изменения оптического вращения представляются нам наиболее важными и заслуживающими дальнейшего исследования. Остается неясным, аналогичны ли изменения белков при облучении изменениям при денатурации в отношении действия таких денатурирующих агентов, как тепло, соли и мочевина. Денатурация состоит прежде всего в развертывании полипептидных цепей белка из извитой конфигурации (по крайней мере частично спиральной) в более или менее беспорядочную структуру. Такая перестройка происходит, по-видимому, без агрегации и без образования или разрывов ковалентных связей [77]. Эю развертывание белковых структур связано со значительными изменениями оптического вращения [78]. Действие облучения, например потеря растворимости и увеличение вязкостп, в некотором отношении сходно с денатурацией, но все же на основании современных данных представляется, что оба эти явления различны во многих отношениях. Основное действие облучения заключается в образовании и разрыве ковалентных связей. Исследования оптического вращения, особенно в ультрафиолетовом свете, могут быть полезными при изучении этой области. [c.229]

Методы определения поглощения света, основанные на измерении различий между количеством падающего света и количеством света, прошедшего через объект, а также отраженного и рассеянного им, обсуждаются в гл. III. Если при определении спектров поглощения с помощью этих методов используются узкие спектральные полосы падающего света, то полученные результаты выражают действительное поглощение данного объекта—листа, суспензии клеток или суспензии изолированных хлоропластов. Однако объяснить эти спектры, исходя из оптических свойств отдельных пигментов, чрезвычайно трудно. Особенно трудно интерпретировать спектры поглощения листьев. Проникающий в лист свет проходит через неоднородную среду. Сначала он отражается и преломляется клеточными стенками, особенно в листьях наземных растений, у которых межклетники заполнены воздухом затем он рассеивается множеством внутриклеточных частиц разной величины, обладающих разными показателями преломления. Следовательно, пути света в листе различны и длина их неизвестна. Часть света может вообще не попасть в хлоропласты, тогда как другая часть пройдет через несколько пластид или даже несколько раз через один и тот же хлоропласт. Для суспензий одноклеФочных водорослей или хлоропластов эта неопределенность длины оптического пути меньше, но и в этих случаях она довольно значительна. Известно, что резкое изменение показателя преломления приводит к рассеянию части света. Рассеяние на поверхности клеток водорослей, являющееся результатом различия в показателях преломления их стенок и воды, можно почти полностью исключить, суспендируя клетки в концентрированном растворе белка, показатель преломления которого близок к показателю преломления клеточных стенок [10]. Рассеяние внутри клеток может быть более значительным вследствие того, что рассеивающие свет частицы в этом случае меньше, а также из-за присутствия пигментов. При наличии очень мелких частиц, диаметр которых меньше длины волны света, величина рассеяния обратно пропорциональна четвертой степени длины волны (релеевское рассеяние). Это в высшей степени избирательное рассеяние особенно сильно увеличивает среднюю длину пути коротковолнового света. Для бесцветных частиц больших размеров величина рассеяния в меньшей степени зависит от длины волны. Однако показатель преломления пигментов резко меняется в области их полое поглощения (аномальная дисперсия), вследствие чего [c.39]

Одним из недостатков бумаги является заметная адсорбция и денатурация белков на ней. Практически это явление всегда в той или иной мере имеет место. В этом отношении многообещающим является сравнительно новый листовой материал — пористая ацетат-целлюлозная пленка, применяемая обычно для изготовления мембранных фильтров. Начало применению этого материала было положено Коном в 1957 г. Сейчас некоторые фирмы производят листы довольно больших размеров (36x5 сж), хотя можно работать и с меньшими листками. Толщина листка такова (около 0,1 мм), что позволяет работать лишь с малыми количествами вещества (около 0,1—20 мкл раствора, содержащего 5— 500 мкг белка). Было показано, что адсорбция белка крайне мала, разделение обычно очень хорошее даже для тех белков, которые сильно адсорбируются на бумаге (инсулин, лизоцим). После окрашивания зон, погрузив листок в жидкость с показателем преломления, близким к 1,474, можно сделать его полностью прозрачным как для видимого света, так и для ультрафиолета, что облегчает количественный анализ. Подробное описание методики работы с ацетатом целлюлозы можно найти в работе [35]. [c.93]

На основании этого уравнения Р е й л е я, выведенного для случая непроводящих частиц (диэлектриков), можно сделать следующие выводы. Количество рассеянного света быстро растет с уменьшением дисперсности (пропорционально или г ) затем, если падающий свет белый, то в пучке рассеянного света будут преобладать лучи меньшей длины волны (обратно пропорциональная зависимость от Х ). Поэтому конус Тиндаля бесцветных золей имеет синеватую окраску, а проходящий свет — желтовато-красноватую, например, у гидрозоля мастики. В случае, если, эффект Тиндаля происходит от монохроматического луча, то рассеянный свет имеет ту же длину волны, что и падающий. Этим эффект Тиндаля отличается от света флюоресценции, длина волны которого всегда больше падающего. Зависимость Я от у я V позволяет помощью рассеяния света определить как концентрацию дисперсной фазы (число частиц пропорционально концентрации), так и объем частицы, т. е. ее дисперсность (Мекленбург ). Кроме того, эффект Тиндаля тем интенсивнее, чем больше неравенства показателей преломления п, и щ. Например, эффект у золя белка значительно меньше, чем у золя АзаЗз одинаковой концентрации и дисперсности (Фрейндлих). [c.56]

При экспериментальном использовании метода центрифугирования необходимо учитывать следующие особенности для этого метода также существует зависимость определяемых констант седиментации и диффузии от концентрации. В связи с этим (так же как и при измерении осмотического давления) необходимо проводить измерения в наиболее удобном интервале концентраций и экстраполировать полученные результаты к нулевой концентрации. Чем лучше растворитель, тем более вытянуты молекулы и тем круче ход концентрационной зависимости поэтому не следует применять слишком хорошие растворители. Изменение концентрации, состоящее при седиментации в снижении концентрации полимера в растворе в верхней части камеры, а при диффузии — в повышении концентрации полимера в растворителе, часто может быть определено оптически (в корпусе центрифуги имеется окно). Для этого применяются методы абсорбции, рефракции или интерференции. Для определения изменения концентрации может быть использовано поглощение света, если по крайней мере в одной определенной волновой области растворенные или суспендированные частицы поглощают значительно больше света, чем растворитель. Это имеет место для растворов красителей или суспензий пигментов. Различные типы белков также имеют в ультрафиолетовой области спектра сильные полосы поглощения. Полистирол имеет одну полосу поглощения при длине волны менее 290 лщ. Таким образом, по фотометрическим кривым можно сделать вывод об изменении концентрации полимера. Метод рефракции основан на изменении показателя преломления при изменении концентрации в местах изменений концентрации образуются оптические неоднородности, почти количественно определяемые по методу шкалы Ламма. Филпот и Свенсон предложили целесообразное расположение линз, которое так фиксирует изменение показателя преломления, что на экране или фотографической пластинке возникает кривая, которая непосредственно характеризует изменение концентрации. Для полимолекулярных веществ при седиментации концентрационное распределение соответствует молекулярному распределению получающиеся кривые имеют форму, приведенную на рис. 10. Метод интерференции применим только к диффузионным измерениям. [c.156]

Наиболее важным усовершенствованием, которое ввел Тизелиус, является метод наблюдения границ белка. Он применял так называемый метод тени. Когда свет проходит через границу раздела двух жидкостей с различными показателями преломления, он преломляется или отклоняется в направлении жидкости с большим показателем преломления. Известно, например, что прямая стеклянная палочка, погруженная в воду, кажется аблюдателю изогнутой. Буферный раствор и раствор [c.208]

В силу более высокого показателя преломления белкового слоя свет, проходя через границу, отклонится в направлении белкового раствора, т. е. вниз. При соответствующем оптическом устройстве разница в преломлении может быть обнаружена в виде тени на матовом экране или па фотографической пластинке. Появление темных полос, вызванное различиями в преломлении, называют явлением Тёплера. Так как показатель преломления пропорционален концентрации белка, то угол отклонения светового потока, проходящего через границу, с увеличением концентрации белка будет возрастать. [c.90]

Теоретические основы. В законе Релея отражена зависимость рассеяния света коллоидных растворов плотных частиц от длины волны %, объема коллоидных частиц, нх числа N в одном б .из раствора и показателей преломления растворешюго вещества (/г) и растворителя ( о). После того как коллоидная химия, благодаря развитию осмометрии и методов ультрацентрифугирования, дала возможность точно определять молекулярные веса белков, Патцейс и Бросто [59—61] смогли установить справедливость закона Релея также и для этих важных биоколлоидов. Для высокомолекулярных углеводов с массивными шарообразными частицами можно также вычислить и молекулярный вес по данным рассеяния света, величина которого хоропло согласуется с определенным осмотическим методом [62, 63]. [c.362]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология