Внешняя среда и развивающийся организм - Баранов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Следует, однако, учесть, что измерения на постоянном токе дают весьма завышенные значения сопротивления и энергии активации. Это характерно для прессованных образцов или аморфных пленок оргапических полупроводников, образующих гетерогенные системы (Богуславский, Ванников, 1%8; Гутман. Лайонс, 197.1). Для того чтобы точнее оценить проводимость микрогетсрогенных образцов, нужно измерять ее на переменном токе высокой частоты. Подобные измерении проводимости пленок но-лптетрацианэтилена (Бах и др., 11)71) показали, что с повышением частоты сопротивление и Е падают.
В нашел! случае сопротивление и Е определяются переносом носителей. тока через межрибосомные промежутки, которые при увеличении частоты должны быть зашунтироваиы. Нами были проведены измерения сопротивления пленки рибосом па переменном токе до частоты 107 Гц (Медпиков, 1973). Использовался метод изменения добротности контура, позволяющий применит!, стандартный Q-метр E-!Ml Измерялось изменение добротности эталонного контура.при подключении к нему образца -порошка рибосом, запрессованного между двумя медными пластинками. Сопротивление вычислялось но формуле
/Г=2я/L0.9,/01-0?,
где / частота, L — индуктивность эталонной катушки, 0, и Q? соответственно добротность контура до и после подключения образца. Согласно рис. 15, А. сопротивление быстро понижается, по мере того как из-за большой емкости закорачиваются барьерные промежутки. Отдельно в$я-тая рибосома — гораздо более лучший проводник, чем пленка, образованная рибосомами, выпавшими из летучего буфера.
Не менее характерно изменение Е на высоких частотах. На рис.. 15^5 даны температурные кривые сопротивлении нетренированного и тренированного образца рибосом Е. coli при /—100 кГц. Видно, что Е на.этой частоте мало (~0,1 эВ), хотя и достоверно отличается от нулевого. Не менее важно то, что на первой критической температуре наблюдается перелом, а при приближении ко второй критической температуре 0 и, наконец, сопротивление снова возрастает. По-видимому, это можно трактовать так: в рибосомах имеются участки с высокой степенью сопряжения (домены), где происходит процесс возникновения носителей, быть может, по зонному механизму. Это, кстати, объясняет и эффект фотопроводимости нуклеиновых кислот. Зарождение носителей внутри доменов требует очепь малой энергии активации и повышение температуры практически не увеличивает проводимости в доменах (снижение последней
i :i-V, f/м
Рис. 15. Сопротивление сухих рибосом кишечной палочки на ранных частотах (А) и при равных температурах (В) —частота 10' 1'ц 1 — нетрснлропашшй, 2 — трснпроваппый образец
поело второй критической точки можно объяснить распадом структуры доменоп при денатурации образца). Однако при повышении температуры экспоненциально возрастает вероятность перескоков, иными словами, подвижность посител ей.
Для изучения подобных систем классические методы, хорошо зарекомендовавшие себя нрп исследовании пеоргаимческих полупроводников, малоприменимы. Так как нуклеотиды, образующие КПЗ — умеренные доноры и акцепторы, происходит неполный перенос заряда, а это значит. 410 они нс дают сигнал 91IP 1 (электронно-парамагнитный резонанс) п не обнаруживают диполыюго момента (Сент-Дьердьи, 1971). Наиболее перспективно изучение проводимости рибосом путем измерения ЭДС, инфракрасных спектров, прямого определения подвижности носителей и анализа вольт — амперных характеристик. На последнем методе остановимся особо. Согласно закону Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению. Однако полупроводники обнаруживают отклонения от закона Ома. Зависимость силы тока от приложенного паприжения у них может быть нелинейной. Если же вольт—амперная характеристика к тому же несимметрична, то говорят о выпрямляющем эффекте. ТТроведеппые нами измерения статических вольт -амперных характеристик рибоеомных пленок показали, что зависимость силы тока от напряжения у них, как правило, нелинейна и часто может быть несимметричной.
Дальнейшее изучение электропроводности рибосом обещает многое, и не только для постижения с.убмолекулярного механизма биосинтеза белка и развитии организмов. Остановимся лишь на одном примере. Во многих странах мира сейчас усиленно разрабатывается проблема высокотемпературной сверхпроводимости, разрешение которой произвело бы революцию в технике. Однако подходы к пей до сих пор остаются неясными. Установлено, что циклические плоские молекулы тетрациаиохино-диметана и тетратиофульпалена при 00° К резко, скачком увеличивают проводимость(10—ПОО раз), что считается крупным достижением (Халат-пикон, 1975). Сходный эффект обнаружен на плепке из рибосом мпкро-
1 Наши попытки в этом направлении пе увенчались успехом.
Рис. 10. Зависимость электропроводности рибосом, микроорганизмов Pseudomonas $р. пт температуры
Рис. 17'. Влияние температуры па развитие зародышей ленточной совки Triphaena pronuba (Madge, 1062)
1 — продолжительность, 2 — спорость,
з— ЛЫХОД ЛНЧНЦОК
