Лев Николаев - Металлы в живых организмах

где: k — коэффициент пропорциональности, характерный для данного вещества (коэффициент поглощения).

Очевидно, зная отношение I/I ои величину k, можно вычислить и концентрацию вещества с. Длину слоя обычно берут равной единице (например 1 см). В точных приборах — спектрофотометрах — интенсивность потока света определяют по величине тока, возбуждаемого светом в фотоэлементе, поставленном за кюветой с раствором.

Целесообразно сначала измерить отношение I/I одля ряда растворов с известным содержанием окрашенного вещества и построить график зависимости lg I/I оот концентрации; он будет иметь вид прямой, по наклону которой к оси концентраций можно определить коэффициент поглощения. Имея такой график и зная отношение I/I одля исследуемого раствора, легко найти и значение концентрации с.

Наша промышленность выпускает спектрофотометры с автоматической записью, в которых перо самописца вычерчивает на бумаге кривую зависимости величин логарифма отношения I/I оот длины волны поглощаемого света. Пользуясь таким прибором, можно быстро построить калибровочный график. Для менее точных оценок применяют приборы без автоматической записи, в которых поглощение относится не к узкой области длин волн, а к широкому интервалу, выделяемому светофильтрами. Описанные устройства предназначены для исследования поглощения электромагнитных волн определенной длины, характеризующих соединения данного элемента.

Другой путь определения содержания металлов в биологических материалах заключается в изучении спектров испускания, т. е. в использовании методов спектрального анализа. Для того чтобы получить спектр испускания вещества, необходимо подвести к нему энергию — возбудить атомы. Известны различные приемы возбуждения: можно ввести вещество в вольтову дугу, в зону искрового разряда или в пламя, имеющее высокую температуру (например в ацетиленово-кислородное пламя). Полученное таким путем излучение направляют на призму спектрографа, в которой оно разлагается на узкие пучки волн различной длины; электромагнитные волны оставляют отпечаток на фотопластинке в виде ряда линий различной интенсивности. Последняя зависит от количества излучающего вещества. Сравнивая эту спектрограмму со спектрограммой, отвечающей известному количеству вещества, можно судить о концентрации изучаемого элемента в образце.

Существуют и иные методы анализа биологических материалов — все они требуют большого и кропотливого труда по подготовке образцов, но зато обеспечивают высокую точность анализов. Гораздо труднее задача — определить виды связей данного металла в биологически активных молекулах. Она отчасти также решается оптическими методами, в частности изучением инфракрасных спектров поглощения.

Исследование свойств комплексных ионов металлов ведет к раскрытию широких перспектив в биологии, практической медицине, сельском хозяйстве и позволяет разработать методы сознательного управления тонкими процессами жизнедеятельности.

Закончим на этом наш краткий обзор аналитических определений и вместе с тем закончим и книгу о металлах в организме в надежде, что читатель оценит исключительную роль металлов в поддержании жизни на Земле.

В современной научной литературе комплексные соединения часто называют координационными; оба термина равнозначны.

Снижение содержания каталазы в эритроцитах ведет к тяжелым болезненным явлениям, например, у человека — к гангрене полости рта (Б. К. Саундерс).

В формулах АТФ и креатинфосфата (см. ниже) волнистая линия обозначает химическую связь, богатую энергией, так называемую макроэргическую связь. Открытые концы вертикальных линий (связей) указывают положения атомов водорода.

Ацетил действует не в свободном состоянии, а в виде ацетил-кофермента А (АцКоА) — соединения его с коферментом А (КоА). Сам кофермент А состоит из аденин-нуклеотида, двух остатков фосфорной кислоты, пантотеновой кислоты (пант. к.) и аминоэтантиола:

Электроны, полученные при окислении пирувата до ацетила и углекислого газа, тоже попадают к НАД, но через переносчик ФАД.

Эти вещества были открыты С. Мак-Мунном еще в 1866 г., но лишь к 1925 г., после работ Д. Кейлина, стало ясно, что частицы цитохромов участвуют в дыхании, обратимо окисляясь и восстанавливаясь.