Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Супрамолекулярная химия - Стид Дж.В.

Стид Дж.В., Этвуд Дж.Л. Супрамолекулярная химия — М.: Академкнига, 2007. — 480 c.
ISBN 978-5-94628-305-2
Скачать (прямая ссылка): supramolekulyarnayahimiyat12007.djvu
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 156 >> Следующая


• Большинство тетрапирролов содержит сопряженную я-систему. Порфирины, имеющие 18 л-электронов во внутреннем 16-членном кольце, подчиняются правилу Хюккеля для ароматических систем (ароматические системы содержат 4л+2 л-электронов; для полностью сопряженных тетрапирролов п — 4). Это не-
2.3. Супрамолекулярные особенности фотосинтеза в растениях

79

Рис. 2.10. Биологические тетрапиррольные макроциклические соединения: (а) коррин, (б) гем (Fe-протопорфирин IX), (в) кофермент F450

которым образом объясняет термическую стабильность циклической системы и часто приводит к интенсивному окрашиванию. Поэтому многие тетрапирролсо-держащие биологические системы называют пигментами. Более того, это означает, что продукты окисления и восстановления, которые образуются в некоторых биологических процессах, могут быть вполне стабильными из-за делокализации возникающих зарядов.

• Макроцикл содержит четыре координирующих атома в плоскости и два доступных участка на октаэдрическом металлическом центре, пригодных для связывания экстралигандов (субстрат и управляющий лиганд).

• При координации больших ионов металлов, например высокоспинового Fe(II), плоская структура тетрапирролов может искажаться и принимать куполообразную форму. Обратимая стабилизация этого высокоспинового состояния жизненно необходима для функционирования гемоглобина. Напротив, плоские тетрапиррольные системы расщепляют поле сильных лигандов, а следовательно, образуют низкоспиновые комплексы.

В следующих разделах мы более подробно рассмотрим некоторые порфириновые и тетрапиррольные комплексы.

Супрамолекулярные особенности фотосинтеза в растениях

2.3.1 Роль тетрапиррольных комплексов магния

Фотосинтез — процесс, с помощью которого органическое вещество (восстановленный углерод) получается из CO2 и воды в ходе трудно идущего (с поглощением энергии) катализа на свету (всегда доступная «чистая», хотя и довольно
2. Супрамолекулярная химия жизни

«разбавленная», форма энергии.

Фотосинтез (трудный катализ)

H2O + CO2 ( - > 1/л(СН20)Л + 3O2 AH = +470 кДж моль-1. (2.2)

Дыхание (легкий катализ)

Фотосинтез осуществляется зелеными растениями, а также некоторыми видами бактерий и морских водорослей и, в зависимости от условий, в которых развивается организм, может включать окисление других субстратов, в частности H2S или H2, вместо воды. У зеленых растений производительность фотосинтеза — ~1 г глюкозы в 1 ч на 1 м2 поверхности листьев. Несмотря на сравнительно неэффективное использование доступной энергии излучения (меньше 1%), глобальность цикла, происходящего на Земле, потрясает: каждый год из CO2 и воды на свету образуется -200 млрд т углеводных эквивалентов (CH2O)rt.

Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, включает видимый диапазон длин волн (380-750 нм), однако существует также значительный вклад от света
2.3. Супрамолекулярные особенности фотосинтеза в растениях

81

Рис. 2.12. Складчатая мембрана фотосинтеза. (Воспроизведено с разрешения Kaim W. and Schwederski В. Bioinorganic chemistry: Inorganic elements in the chemistry of life.

Chichester: J. Wiley, 1994)

больших длин волн (и потому меньшей энергии) — примерно до 1000 нм. Для эффективного фотосинтетического преобразования света в этом диапазоне энергий требуется множество различных пигментов (световых рецепторов или хромофоров), каждый из которых чувствителен к определенной части спектра. Эти пигменты включают хлорофилл а и бактериохлорофилл а (рис. 2.11), так же как и ряд родственных рецепторов, основанных на тетрапиррольных макроциклах и с гостем, и без гостя. Пигменты расположены в складчатой фотосинтетической мембране с большой площадью поверхности, а потому и с большим сечением захвата фотонов (рис. 2.12).

Хлорофилл содержит полностью сопряженную тетрапиррольную л-систему (18 я-электронов) с низкоэнергетическим 7і-7і*-переходом. Коэффициент экс-тинкции велик (~105 M-l CM-1) и на длинноволновом, и на коротковолновом крае спектра. Комплементарные (дополняющие) цвета — голубой (при коротковолновом поглощении) и желтый (при длинноволновом поглощении) — комбинируются, давая характерный зеленый цвет свежих листьев (А.тах 455 и 630 нм). Бактериохло-рофиллы содержат два частично гидрогенизированных пиррольных кольца, и, следовательно, их поглощение сдвинуто в сторону больших длин волн, достигая ближней инфракрасной (ИК-) области. Каротиноиды и молекулы тетрапиррола с открытой цепью, например фикобилины, дополняют хлорофилльные пигменты таким образом, что «работает» широкий диапазон поглощения (рис. 2.13). К концу

Рис. 2.13. Спектры поглощения различных пигментов морских водорослей и растений: хлорофилл а (—), а-каротин (—), фикоцианин (-•-),

фикоэритрин (------). (Воспроизведено с

разрешения Kaim W. and Schwederski В. Bioinorganic chemistry: Inorganic elements in the chemistry of life. Chichester: J. Wiley, 1994)

Синий Зеленый Желтый Красный Длина волны, нм
т

2. Супрамолекулярная химия жизни

Рис. 2.14. Пространственно ориентированная антенная сеть светособирающих пигментов. (Воспроизведено с разрешения Kaim W. and Schwederski В. Bioinorganic chemistry: Inorganic elements in the chemistry oflife. Chichester: J. Wiley, 1994)
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 156 >> Следующая