Гемоглобин в магнитном поле

    Во всех этих вычислениях магнитных моментов гемоглобина [c.183]

    Характер связей атомов железа в молекуле гемоглобина был в известной степени выяснен путем определения их магнитных моментов. Ион двухвалентного железа имеет 4 непарных электрона, ион же трехвалентного железа имеет 5 таких электронов. Каждый из этих электронов обладает спином, и, следовательно, мы можем измерить результирующий магнитный момент. Если число непарных электронов в молекуле или ионе равно п, то величина магнитного момента, выраженная в магнетонах Бора, будет равна  [c.245]

    Из приведенного равенства легко определить, что магнитный момент двухвалентного иона железа равен 4,9 магнетона, а трехвалентного иона — 5,9 магнетона. При определении магнитных моментов гемина и гема были найдены величины, равные соответственно 6 и 4,7 магнетона [147, 148]. Отсюда следует, что как в гемине, так и в геме, железо присутствует в виде соответствующих ионов. То же верно и в отношении гемоглобина [148]. Оксигемоглобин и карбоксигемоглобин являются, однако, диамагнетиками, т. е. не обнаруживают никакого магнитного момента [148]. Это свидетельствует о том, что электронные орбиты иона железа при присоединении кислорода или окиси углерода подвергаются [c.245]

    Измеренный магнитный момент ((д,= 5,46 магнетонов Бора) гемоглобина (НЬ) больше, чем теоретическое значение 4,90, соответствующее 4 неспаренным электронам. Разность приписывается взаимному влиянию четырех остатков гема, параллельно расположенных в макромолекуле (Полинг). Тем более удивительным кажется то, что магнитные моменты оксигемоглобина (НЬОа), карбоксигемоглобина, а также и соединений гемоглобина с циан-ионами равны нулю, и, таким образом, эти соединения содержат спаренные электроны. В оксигемоглобине, образующемся в результате сочетания двух парамагнитных молекул, несомненно, происходит глубокое превращение обоих компонентов. Квадратные орбиты д) встречаются, по-видимому, в некоторых производных гематина и могут быть в железистом фталоцианине е). [c.627]

    В равновесном гемоглобине ион железа (Fe +) лежит вне порфиринового кольца (примерно на 1 Л). Он имеет четыре электрона и магнитный момент, равный 5,5 Боровских магнетонов. Оптический спектр поглощения имеет широкую полосу с = 5,56 нм. В равновесном оксигемоглобине ион железа (Fe +) находится точно в плоскости порфиринового кольца, все электроны спарены (оксигемоглобин диамагнитен). В спектре оптического поглощения видны две характеристические полосы при 542 и 576 нм. В ферригемоглобине (метгемоглобин) при нейтральных значениях pH молекула кислорода замешается молекулой воды, не связанной химически с ионом железа (Fe ). Ион железа лежит значительно ближе к порфириновому кольцу, чем в феррогемоглобине (почти в плоскости), имеет пять неспаренных электронов и магнитный момент равный 5,91 Боровских магнетона. Спектр поглощения в видимой области не имеет выраженных характеристических полос. [c.75]

    Механизм связывания кислорода молекулами гема не совсем ясен. Молекулы гема как бы спрятаны в складках белковой молекулы и экранированы ее гидрофобными участками. Гем, лишенный такой заш,иты, чрезвычайно легко окисляется воздухом в соответствующий комплекс Fe , и гемоглобин теряет свою уникальную способность к обратимому связыванию кислорода. По-видимому, молекула кислорода присоединяется сбоку , как в 021г(РРЬз)2-( O) l( M. стр. 457). Имеются доказательства того, что присоединение молекулы кислорода сопровождается разрывом одной связи железо — имидазол. Но если это так, то атом железа должен стать формально четырехвалентным с координационным числом 8 (29.Д. IV) молекула кислорода при этом должна располагаться ниже плоскости. Присоединение дюлекулы кислорода сопровождается резким изменением магнитных свойств системы гемоглобин имеет магнитный момент 5,4 [Хв, что соответствует высокоспиновому комплексу, а оксигемоглобин диамагнитен. Причина заключается, по-видимому, в том, что в образующейся системе с координационным числом 8 энергия d-орбиталей значительно понижается. [c.269]

    Детальному исследованию были подвергнуты порфирино-вые комплексы железа, имеющиеся в крови млекопитающих. В гемоглобине крови порфириновый комплекс железа (гем) соединен с белком. Порфириновый цикл сам по себе диамагнитен, но благодаря присутствию атома железа, образующего ковалентные связи, появляются парамагнитные свойства. Различные производные гемоглобина и гема имеют различные магнитные моменты, по значениям которых можно судить об их структуре. [c.47]

    Как уже указьгеалось выше, вычиаяенный максимальный магнитный момент гемоглобина равен 4,9 магнетона. Между тем, измерения дали заметно большую величину, равную 5,43 магнетона [148]. Причина этого довольно значительного расхождения еще неясна. Она не может быть связана с взаимодействием группировки гема, так как такое же расхождение найдено и для мио-глобина, молекулярный вес которого равен 17 000 [149] и молекула которого содержит, следовательно, только один протогем [149]. [c.246]

    Исследования, произведенные на координационных (комплексных) соединениях, значительно продвинули наши познания о химич. связи в этих веществах. Так, напр., атом железа обнаруживает в растворах Fe l, магнитный момент, свидетельствующий о наличии у ГеЗ+ 5 неспаренных электронов. В комплексном же соединении KgfFei N) ] железо обнаруживает момент, свойственный лишь 1 неспаренному спину. Соединение K4[Fe( N)e] вовсе лишено магнитного момента, что объясняется отсутствием неспаренных электронов. Или, папр., у иона Ni + оказывается момент, свойственный двум неспаренным электронам, а в квадратных плоских комплексах типа K.,[. i( N)4] момент атома никеля равен нулю. Карбонил железа Ке(С0)5 лишен магнитного момента, что показывает, что он имеет структуру, при к-рой все 6 связей, имеющихся у атома Ге, насыщены. Магнетохимич. исследования позволили этим путем выяснить [электронное строение таких сложных веществ, как гемопротеины. [Магнитный момент молекулы гемоглобина, как оказалось, соответствует 5 неспаренным спинам, между тем как оксигемоглобин во всех случаях лишен магнитного момента. Это означает, что при окислении гемоглобина насыщаются все свободные валентности. [c.502]

    Примерами соединений, обсуждаемых в этом разделе, являются комплексные соединения органических веществ с железом, никелем, кобальтом или двухвалентной медью. Среди них биологическое значение имеют железопорфириновые соединения, как, например, гемоглобин и гемохромогены, исследованные Паулингом и Корнеллом [59]. В отношении методики измерений к сказанному ранее прибавить нечего. Однако вычисление постоянного магнитного момента из измеренных значений восприимчивости представляет большую сложность. Парамагнитная восприимчивость такого рода комплексов чаще всего обусловлена присутствием одного или большего числа н нарных электронов центрального атома металла. Если в одном атоме имеется несколько таких непарных электронов, то они имеют параллельные -спины. Езли в этих соединениях постоянный магнитный момент зависит только от электронных спинов, как это имеет место в свободных радикалах, то квантовая механика дает возможность 5 сопоставить магнитный момент с числом непарных электронов атома металла п согласно уравнению (7), и парамагнитная вое-. приимчивость на грамматом металла в этом случае просто связана с моментом уравнением (10). Таким образом, из восприимчивости может быть вычислен м мент, а из него—число непарных электронов. Затем на основании теории, развитой главным образом 1 [c.620]

    Поглощение излучения растворами, содержащими макромолекулы или низкомолекулярные растворенные вещества, можно исследовать в трех участках электромагнитного спектра, соответствующих различным типам поглощения излучаемой энергии системой. В области видимого и ультрафиолетового (УФ) света излучение вызывает возбуждение электронов. Органические молекулы поглощают видимый свет лишь в том случае, если они содержат большие резонирующие системы, а макромолекулы этого типа в растворе не изучались. Однако в некоторых случаях сильное поглощение видимого света обусловлено образованием комплексов ионов переходных металлов с макромолекулами, как, например, при исследовании гемоглобина и других белков, содержащих железо-порфириновый комплекс, связанный с макромолекулой [488]. Узко специфические проблемы, касающиеся спектроскопии таких материалов, рассматриваться не будут, и наше обсуждение будет ограничено применением УФ-спектроскопии, которая находит широкое применение при исследовании макромолекул. Спектральное поглощение в инфракрасной (ПК) области возникает в результате переходов между вращательными и колебательными уровнями. Как УФ-, так и ИК-спектроско-пия являются мощными средствами анализа полимеров. В качестве примера можно привести использование УФ-спектров для анализа сополимеров стирола или винилпиридина с неароматическими сомономерами, а также применение ИК-снектроскопии для исследования 1,А-цис-, 1,А-транс- или 1,2-присоединения в полибутадиене. Такой анализ основан на предположении, что вклады, вносимые мономерными остатками в измеряемую оптическую плотность, аддитивны. Для большого числа случаев это предполонспектроскопические исследования в целом не зависят от растворимости образца и поэтому выходят за рамки нашего обсуждения, предметом которого УФ- и ИК-спектры являются лишь постольку, поскольку они специфически характеризуют растворенные молекулы. Совершенно иным является положение для поглощения в радиочастотной области, вызванного квантованными переходами в ориентации магнитных моментов некоторых атомных ядер во внешнем магнитном ноле. Разрешение, достигаемое нри исс. те-довании методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР), значительно выше для жидких образцов, чем для твердых. Следовательно, изучение спектров ЯМР растворов макромолекул необходимо для выяснения таких данных о полимере, которые нельзя получить для твердых образцов. [c.172]

    Магнитное титрование цианида с юглобином показано на фиг. 43. рригемоглобин фторид имеет, как жно было ожидать, момент 5,92 вляется, следовательно, чисто ион-м комплексом. Кроме того, были /чены и другие производные фер-гемоглобина его соединения с юм азида, с аммиаком, этанолом и /гимн спиртами [107], пиридином [104] и имидазолом [108]. [c.179]

    Магнитное состояние железа, полученного из гемоглобина зличных животных, изучали Тейлор и Кориель [111]. Магнит-ie моменты железа из крови коровы, лошади, овцы и человека 1еют значения 5,43 5,43 5,46 и 5,35 соответственно. Единетвен-я значительная разница была получена для человеческой юви, но так как это значение определено на одном образце юви, взятом у одного человека, то, невидимому, ей нельзя при-вать особого значения. Обширное исследование коровьего моглобина показало, что его восприимчивость постоянна от [c.181]

Химия и биология белков (1953) — [

c.245

,

c.246

]