Исследование марганецсодержащих центров высших растений методом ЭПР

• Автор: Лобышева, Ирина Ивановна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СПЕКТРОСКОПИЯ ЭПР ИОНОВ И КОМПЛЕКСОВ МАРГАНЦА И

РОЛЬ МАРГАНЦА В ФОТОСИНТЕЗЕ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Спектроскопия ЭПР ионов и комплексов марганца

2. Роль Мп в системе фотосинтетического разложения

3. Спектроскопические свойства марганца в системе фотосинтетического разложения воды.

ГЛАВА П. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

I. Материалы и реактивы

2. Препаративные методы

3. Измерение активности хлоропластов.

4. Характеристика препаратов.
5. Радиоспектроскопические измерения марганца. Использование трицина
ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ЭПР Мл СОДЕРЖАЩИХ КОМПЛЕКСОВ В НЕКОТОРЫХ ВИДАХ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ.
I. Исследование спектроскопических характеристик сигнала ЭПР комплекса марганца
2. Локализация центров, ответственных за аномальный
сигнал ЭПР марганца.
3. Типы СТ расщеплений в синтетических комплексах
ГЛАВА 1У. ИНГИБИРОВАНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ КИСЛОРОДОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ ФУНКЦИИ ХЛОРОПЛАСТОВ.
I. Введение
2. Подавление реакции Хилла холатом натрия. Влияние
света и меркаптоэтанола.
3. Анализ продуктов, солюбилизированных холатом натрия из хлоропластов
Стр.
4. Характеристика белковой фракции, солюбилизован
ной холатом натрия
5. Экстракция марганца из хлоропластов. Характер
связи его с белками.
6. Реконструкция кислородввделявдей функции в хлоропластах, экстрагированных холатом натрия.
ВЫВОДЫ З
ЛИТЕРАТУРА


На основании таких косвенных опытов делают выводы о количестве ионов марганца, необходимых для функционирования системы и их функциях в процессе вьщеления кислорода. К поставленной проблеме возможны два подхода. Изучение нефрагментированного растительного материала и хлоропластов методом ЭПР, с одной стороны, фрагментация хлоропластов с целью вычленения марганецсодержащего компонента, отвечающего за разложение воды, определения его свойств, функций с другой. Метод ЭПР может дать информацию о характере связывания марганца с этим центром, о количестве функционально необходимого марганца и составе лигандов. В данной работе осуществлены оба подхода к представленной проблеме. В первой части методом ЭПР изучены некоторые формы марганца в различном растительном материале и в хлоропластах. Во второй части с применением ЭПР изучены марганецсодержащие центры, экстрагированные из хлоропластов, характер связывания с ними марганца и его функции. ГЛАВА I. Метод ЭПР дает информацию о структуре окружения парамагнитных ионов металла марганца, определяющей характер влияния поля лиганда на неспаренные электроны иона. М магнитное квантовое число. Для возбуждения переходов, разрешенных правилами отбора Д М I, требуются кванты излучения с энергией V Поглощение энергии образцом наблюдают, как правило, фиксируя частоту радиочастотного поля и изменяя напряженность магнитного поля. МГц. СВЧ поля достаточно мала. При увеличении мощности СВЧ поля в спиновую систему начинает поступать энергия, сравнимая с энергией, которая может быть отведена за счет спинрешеточного взаимодействия. Это явление, называемое эффектом насыщения, дает возможность измерения времени релаксации . Приближенный метод, позволяющий описать магнитные свойства парамагнитного иона в поле лигандов, разработан в теории кристаллического поля I Предполагается, что на парамагнитный ион действует потенциал, создаваемый точечными зарядами или диполями ,находящимися вне иона, симметрия этого поля существенно влияет на характер энергетического спектра иона в кристалле. Анализ такой системы проводят методом теории групп I . Электронная конфигурация иона марганца И 3с1 9 основное состояние 52 Так как орбитальный момент равен нулю, спинорбитальное взаимодействие в первом приближении теории возмущения равно нулю и фактор близок к фактору свободного электрона 2,. Дает в качестве примеси небольшой вклад орбитального момента в основное состояние. Результатом такого взаимодействия является изменение эффективного Для иона Мп ожидаемое Д 0,, однако при наличии ковалентной связи в значении фактора, возможен более значительный сдвиг, зависящий от степени ковалентности связи 1 . Спектр магнитного резонанса ионов марганца обладает как тонкой, так и сверхтонкой структурой. Нг Я3 Н, Я векторы внешнего магнитного поля и эффективного спина системы, Я расщепление кубическим полем, 2 мера аксиального искажения кубической симметрии. Кристаллическое поле снимает выраждение по величине М однако вырождение состояний, отличающихся только знаком снято быть не может теорема Крамерса I . Это вырождение снимает магнитное поле. Уровни энергии и частоты разрешенных переходов были вычислены в работе в предположении доминирующей роли зеемановского взаимодействия с использованием теории возмущения. УМиоЪЗсо Н по отношению к осям кубического кристаллического поля. I ядерный спин, А симметричный тензор, характеризующий сверхтонкое взаимодействие. В случае аксиальной симметрии, спингамильтониан принимает вид А I С учетом первого порядка теории возмущений А А i 0 , где 0 угол между Н и осью симметрии . X 1 сверхтонких линий, которые разделены равными интервалами в указанном приближении. МпЕ в виде примесных ионов или разбавленных невязких растворах . СТС. Для электронной конфигурации а волновая функция в месте расположения ядра обращается в нуль, поэтому следует ожидать отсутствия изотропной СТС в спектре ЭПР, поскольку такая структура появляется в случае контактного взаимодействия неспаренных электронов с ядром.