Круговой дихроизм, эллиптичность и дисперсия оптического вращения
Круговой дихроизм, эллиптичность и дисперсия оптического вращения - раздел Образование, Лекция 10. Абсорбционная спектроскопия
Поглощение Света С Определенной Поляризацией P Веществ...
Поглощение света с определенной поляризацией p веществом выражается через коэффициент экстинкции ep:
(З5.1)
где Ip0 и Ip – интенсивности поляризации p, соответственно, падающего и прошедшего света, C – молярная концентрация материала, а l – длина оптического пути. Параметр ep называют десятичным коэффициентом молярной экстинкции, так как он определен через десятичный логарифм (Уравн. З5.1).
Оптическая активность проявляется двояко: в виде кругового дихроизма и дисперсии оптического вращения. Круговой дихроизм является результатом сложения двух волн с разными амплитудами, но равными фазами. Его физическая причина - разное поглощение для лево- и правовращающего света. Оптическое вращение – результат сложения двух волн с одинаковыми амплитудами, но разными фазами. Физическая причина появления разности фаз – разные показатели преломления для лево- и правовращающего света
Величина КД для вещества, обладающего хиральностью, определяется как разность DA между поглощением лево- и право-циркулярно поляризованного света Aℓ и Ar:
ΔA=Aℓ-Ar =ΔεCl (З5.2)
где De десятичный молярный КД.
Величину КД также можно определять через молярную эллиптичность. Вспомним, что в том случае, когда существует разность между величинами компонентов Aℓи Ar, право и лево- циркулярно поляризованные компоненты прошедшего луча не будут равны, что делает его эллиптически поляризованным. Можно показать, что эллиптичность q, и величина КД DA соотносятся друг с другом следующим образом:
(З5.3)
где q теперь выражен в градусах, а коэффициент ln10 появляется в уравнении, потому что КД определялся через десятичный логарифм. [q] называют молярной эллиптичностью. Спектры КД чаще выражают в терминах [q], а не De , но в любом случае нужно правильно выбрать основание логарифма при расчете концентрации молекул.
Поскольку КД почти полностью вытеснил ДОВ в молекулярных биофизических исследованиях, мы здесь не будем детально обсуждать спектры ДОВ. КД и ДОВ соотносятся друг с другом через математическое преобразование. ДОВ можно рассчитать, если известен спектр КД и наоборот. Как и в фурье-преобразовании, значение величины КД или оптического вращения при данной длине волны определяется всем спектром КД или ДОВ.
Лекция 10. Абсорбционная спектроскопия
ВВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Белки и нуклеиновые кислоты имеют характерные полосы поглощения в УФ-области. Биологические макромолекулы
Ультрафиолетовая и видимая спектральная область
Ультрафиолетовая (УФ) и видимая спектральная область соответствует энергетическим переходам порядка 100-1000 кДж∙моль-1 между основным состоянием и первым возбужденным состоянием (
Абсорбционная спектроскопия белков в УФ-области
С первых лет существования молекулярной биологии поглощение ультрафиолетового излучения белками использовалось для изучения конформации полипептидной цепи. Спектр поглощения белков
Спектры поглощения белков в видимой области
Наличие в белках простетических групп (хромофоров) с сильным поглощением в УФ и видимой области значительно облегчает их спектральные исследования. Зачастую хромофоры сами являются частью активного
Спектры поглощения нуклеиновых кислот
Электронные переходы в сахарных остатках и фосфатных группах нуклеотидов лежат в дальней ультрафиолетовой области (до 200 нм), тогда как ароматические основания поглощают в ближней ультрафиолетовой
АБСОРБЦИОННАЯ спектроскопия в Инфракрасной области
Инфракрасная спектроскопия сегодня с успехом используется в изучении молекулярных механизмов белковой активности, предоставляя информацию о молекулярных взаимодействиях. Так инфракрасный дифференци
Спектрометры инфракрасного диапазона
Абсорбционная спектроскопия используется для изучения биологических макромолекул во всем диапазоне спектра электромагнитного излучения. Инфракрасное излучение занимает обширный диапазон волн длиной
Колебания молекул
При выяснении пространственной структуры молекул необходимо знать длины химических связей и углы между ними. Для большего числа молекул численные значения этих величин известны из рентгеновских диф
Колебательные моды многоатомных молекул
Только нормальные моды молекулы способны к взаимодействию с электромагнитным излучением, приводящим к ИК-поглощению. В случае биологических макромолекул, большинство нормальных мод сильно локализов
Методы повышения разрешения
Aнализ вторичной структуры белков с помощью ИК-спектров далеко не однозначен, поскольку полосы в областях амид-I и амид-III довольно широки и не разрешаются на отдельные компоненты,
Полосы амид-I, амид-II, амид-III
Область амид-I (1600-1700 см-1) пептидной группы наиболее часто используется для исследования вторичной структуры белков. Из-за сильного поглощения легкой воды в области 1640-1650 см
ИК-спектроскопия ДНК
Поскольку колебания в нуклеиновых кислотах возникают в разных частях макромолекулы, их полосы поглощения можно обнаружить в нескольких спектральных диапазонах. Основные колебания на
Инфракрасная дифференциальная спектроскопия
ИК-спектры крайне чувствительны к небольшим смещениям координат отдельного атома. К примеру, изменение длины водородной связи всего лишь на 0,002 Å приводит к сдвигу частоты в
Спектрометры кругового дихроизма
Сигнал КД представляет собой разность поглощения лево- и право-циркулярно поляризованного света, которая является величиной порядка 10-3 для обычных образцов, поэтому для его точного изм
Вторичные структуры
Спектры КД a-белков, b-белков, a+b-белков, a/b-белков и неупорядоченных полипептидов показаны на рис. З5.5. Молярная эллиптичность выражена в единицах на децимоль аминокислотного остатка.
Базовые спектры белков
Если бы в первом приближении в спектре КД белка можно было пренебречь сопряжением между различными вторичными структурами в нем, то спектр можно было бы рассматривать как простую су
Мембранные белки
Были предложены различные методы интерпретации КД-спектров мембранных белков в терминах вторичных структур, основанные как на эмпирических, так и на теоретических подходах. Исследов
Белок-нуклеиновые взаимодействия
КД-спектры белок-нуклеиновых комплексов при длинах волн выше 250 нм обусловлены вкладом компонентов вторичных структур нуклеиновых кислот, что позволяет исследовать, к примеру, небольшие изменения
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(З5.1)
(З5.3)
Новости и инфо для студентов