Сент-дьердь

Cтраница 2

В последние пять лет интерес к полупроводниковым свойствам органических соединений быстро возрастал. Начало этому положил Сент-Дьерди [1, 2], который предположил, что проводимость белков и других органических соединений может играть важную роль в жизненных процессах. Эли [3] и Вартанян [4] одновременно и независимо друг от друга опубликовали свои исследования проводимости фталоцианина и его металлических производных. [16]

В вышеприведенных уравнениях экзер тоническая реакция, в которой водород переносится от АН2 к В, сопряжена с эндергони-ческим фосфорилированием АДФ в АТФ. Хотя в биологических системах, как подчеркивал Сент-Дьерди [29], может происходить перенос энергии возбуждения, единственная в настоящее время хорошо известная реакция такого типа наблюдается при фотосинтезе. Во всех других случаях сопряжения энергии одна реакция способствует протеканию другой благодаря наличию промежуточного продукта, общего для обеих реакций. Природа общего промежуточного продукта, не входящего в уравнения (5.1) - (5.3), рассмотрена ниже. [17]

Трудно переоценить перспективы подобных исследований и в биологии. С самого начала изучения электрических свойств органических кристаллов Сент-Дьерди [148] отмечал эти перспективы, и с тех пор в данном направлении выполнено много исследований, особенно на кристаллах с водородными связями. [18]

Исследование электронных процессов в органических системах по-прежнему имеет большое научное значение. Хотя полупроводниковые модели в темновых биологических системах не нашли столь широкого применения, как это предполагал Сент-Дьерди 30 лет назад, они, несомненно, способствовали пониманию первичных процессов, происходящих в листьях растений, где передача энергии электронного возбуждения, разделение и перенос зарядов в фотосинтезирующей системе происходят по тем же механизмам, которые были вначале установлены при изучении органических фоточувствительных кристаллов. В последнее десятилетие были глубоко изучены электронные процессы в органических веществах, как жидких, так и твердых, происходящие под действием ионизирующего излучения, понята роль ионизации в радиационной химии, что также в значительной мере обусловлено успехами электрофизики органических молекулярных кристаллов. [19]

Так как весь радикал аденозина представляет собой систему сопряженных связей, электрон с сопровождающей его энергией может свободно передвигаться по всему кольцу аденозина и перейти с него, например, на белковую молекулу миозина, играющего роль при сокращении мышц. Роль ионов Mg2 и Са2 при гидролизе АТФ подтверждена на опыте, что и подкрепляет гипотезу Сент-Дьерди. [20]

Окислительные процессы являются основными источниками биологического производства энергии и пластических материалов в организме. Если на начальных стадиях окисления пищевых белков, жиров и углеводов ферментативные процессы имеют некоторое различие, то на более поздних стадиях одним из основных промежуточных продуктов в системах окисления является пировнноградная кислота, которая окисляется в цитратном цикле Сент-Дьерди - Кребса. В окислительных процессах участвуют ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции - оксиредук-тазы. При этом первые стадии окисления осуществляются под влиянием аэробных и анаэробных трансгидрогеназ, в последующем присоединяются трансэлектроназы. Окислительное фосфорилирование, являющееся основным источником создания высокоэргических связей, также локализовано в митохондриях. [21]

Вместе с тем для целостного описания многоуровневых систем недостаточность общефизических принципов явно выступает при переходе к моделированию процессов высоких уровней организации, которым присущ все усложняющийся тип регуляторных механизмов. Сент-Дьерди [15], всегда следует иметь в виду, что между физикой и биологией есть существенное различие. [22]

Смещение молекул тропомиозина в желобках тонких нитей зарегистрировано Хаксли при исследовании диффракции рентгеновских лучей на сокращающейся мышце. В исследованиях Коэна и Mapi оссиана [100, 101] обнаружено, что присоединение иопов Са к субъединице ТпС существенно изменяет ее связь с двумя другими субъединицами комплекса. В исследованиях Хитчкука, Хаксли и Сент-Дьерди установлено, что при увеличении концентрации ионов Са2 ослабевает связь субъединицы Тп. [23]

В органических кристаллах были открыты явления фотопроводимости, электролюминесценции, трибоэлектричества, металлической проводимости, сверхпроводимости, накопления и освобождения зарядов, фотогальванические эффекты; некоторые из этих явлений уже используются в технике, по крайней мере в сцинтилляционных счетчиках и электрофотографических устройствах. Кроме того, упомянутое выше предположение Сент-Дьерди о механизме проводимости в некоторых биологических процессах может подтвердиться, если область проводимости ограничивается размерами, соответствующими толщине мембран; протекание экситонных процессов убедительно продемонстрировано исследованиями фотосинтезирующего аппарата растений. [24]

Спектр поглощения хлористого 1 - ( 2-индол - 3-ил - этил-3 - карбамидопиридиния. [25]

Несмотря на то что наблюдалась темновая реакция образования FMN -, никаких доказательств возникновения комплекса с переносом заряда в спектрах поглощения или флуоресценции получено не было. Слифкин [209] сообщил, что ароматические аминокислоты, включая триптофан, просто уменьшают интенсивность максимума в видимой области рибофлавина; никаких новых полос не появляется. Хотя Слифкин объяснил этот результат образованием семихинона, малое количество свободных радикалов, обнаруженное Айзенбергом, Сент-Дьерди и Беардом [210] в концентрированных растворах серотонина и FMN, не согласуется с таким объяснением. Единственной полосой переноса заряда с участием флавина в качестве акцептора, в природе которой мы можем быть уверены с достаточным основанием, является полоса, первоначально наблюдавшаяся Бейнертом [211, 212], а затем правильно интерпретированная Массеем и Пальмером [213] как принадлежащая комплексу FMNH2 и FMN. Из данных табл. 10 очень приблизительно положение полосы переноса заряда в комплексе индол - FMN можно отнести к области 3300 А. [26]

Сент-Дьерди также считает возможной промежуточную ситуацию, когда молекулы обладают сходными донорными и акцепторными способностями и в результате происходит одновременный перенос заряда в двух направлениях. Как правило, хорошие донорные свойства сопровождаются плохими акцепторными свойствами, однако существуют очевидные исключения, подобные обсуждавшимся выше порфиринам. Несомненно, очень большие и сложные биологические молекулы могут иметь, и почти определенно имеют, области, обладающие как хорошей акцепторной, так и хорошей донорной способностью. Сент-Дьерди считает, что такие комплексы могут не наблюдаться, поскольку они не должны обнаруживать ни сигналов ЭПР, ни оптических переходов с переносом заряда. Но такие соображения приводят нас скорее в область метафизики, чем в область биофизики. [27]

Это, оказывается, не такая уж плохая штука, если им умело распорядиться. Сент-Дьерди, заключается в том, чтобы видеть то, что видели все, и думать так, как не думал никто. [28]

Как же удается составлять такие планы. Разумеется, Р. Б. Вудворд - признанный гений органического синтеза. Однако, пи в малейшей степени не умаляя его личных достоинств и достигнутых им ошеломляющих успехов, надо сказать, что синтезы такого уровня сложности, как вудвордовский синтез холестерина, сравнительно нередки в новейшей истории органической химии, а в настоящее время становятся почти обычным делом, доступным для любого грамотного синтетика. Чтобы синтез такого класса стал чем-то рутинным, доступным для многих, он должен был перестать быть только искусством и превратиться в науку, имеющую свою четкую логику подхода к проблеме, свою технологию решения частных и общих задач. Правильнее было бы сказать, что в нем должно быть больше науки, чем искусства, потому что при всей разработанности и даже формализации планирования сложных синтезов в нем и сейчас остается очень много элементов чистого творчества: эвристики, воображения, фантазии, короче говоря, всего того, что, по словам Дж. Сент-Дьерди, является программой любого настоящего исследователя: Видеть то, что видели все, и думать так, как не думал еще никто. Иначе говоря, успехи в разработке технологии планирования синтезов отнюдь не означают, что создано покое подобие жесткой инструкции - сводки алгоритмов, определяющих оптимальную последовательность синтетических операций и обеспечивающих стопроцентную гарантию успеха в решении задачи полного синтеза структуры любой сложности. Такой системы нет, и не предвидится ее создание в обозримом будущем. [29]

Открытие витамина С связано с лечением цинги - заболевания, обусловленного дефицитом свежих овощей в пищевом рационе. Это навело ученых на мысль о наличии в этих пищевых продуктах особого антицинготного витамина. И действительно, такой витамин был идентифицирован и получил название витамина С. Оказалось, что многие животные ( жвачные, крысы, птицы) способны синтезировать аскорбиновую кислоту, другие - морские свинки, обезьяны получают ее только с пищей. К млекопитающим, неспособным синтезировать витамин С, относится и человек. Витамин С в кристаллическом виде был получен С. Сент-Дьерди в 1923 г. Бесцветные кристаллы его имеют температуру плавления около 190 С, они хорошо растворимы в воде и почти не растворяются в органических растворителях. Легко отдавая протоны, аскорбиновая кислота участвует во многих восстановительных реакциях, причем восстановительные свойства ее усиливаются под действием фермента аскорбиноксидазы. [30]

Страницы: 1 2