рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Лекция 9. флуоресцентная спектроскопия Интенсивность поглощения света единицей объема вещества связана с экспериментально измеренными величинами известной формулой Ламберта-Бэра

Лекция 9. флуоресцентная спектроскопия Интенсивность поглощения света единицей объема вещества связана с экспериментально измеренными величинами известной формулой Ламберта-Бэра - Лекция, раздел Химия,   Лекция 9. Флуоресцентная Спектроскопия...

 

Лекция 9. флуоресцентная спектроскопия

Люминисценцией является излучение фотонов электронно-возбужденными состояниями молекул. Она состоит из 2-х видов: флуоресценции и фосфоресценции. Отдельно находится так называемая биолюминесценция или хемолюминесценция, которая происходит не за счет поглощения света, а обеспечивается химической реакцией. Явление биолюминесценции широко распространено в различных биологических организмах; например, в медузах и светлячках. Основным компонентом, осуществляющим свечение этих организмов, является белок – люцефераза со связанным с ним ко-фактором – целентеразином. В биомакромолекулах люминесценция обеспечивается либо собственными хромофорами либо присоединенными к ним ковалентно или сорбированными флуоресцентными метками. В белках существуют три вида аминокислотных остатков, которые способны излучать свет после его поглощения. К ним относятся триптофан, тирозин и фенилаланин. Параметры люминесценции позволяют установить локализацию этих ароматических остатков в белках и охарактеризовать свойства их окружения.

В настоящее время метод собственной люминесценции широко используется в биофизике и биохимии благодаря относительной простоте измерения и использованию низких концентраций люминесцирующих объектов. Люминесценция происходит в результате электронного перехода возбужденной поглощением фотона света молекулы хромофора в основное невозбужденное состояние. Это явление можно пояснить следующей условной схемой уровней энергии, называемой схемой Яблонского.

Интерком-бинационная конверсия
Поглощение
S0
S1
Фосфоресценция
T2

S2


Интенсивность поглощения света единицей объема вещества связана с экспериментально измеренными величинами известной формулой Ламберта-Бэра

Iпогл. = I0 exp(-e × l × c),

Где I0 – начальная интенсивность падающего света, e – молекулярный коэффициент поглощения при данной частоте n, l – длина пути света в поглощающем веществе, с – концентрация молекул поглощающего вещества.

Поглощение кванта света, в зависимости от его энергии, переводит молекулу из основного состояния S0 на один из колебательных уровней возбужденных состояний S1, S2 и т.д. В концентрированной среде энергия возбуждения состояния S2 или любого другого высокого состояния (выше S1), быстро диссипирует благодаря неупругим столкновениям и молекула безызлучательно достигает нулевого колебательного уровня состояния S1. Безызлучательные переходы между электронными состояниями одной и той же мультиплетности называются внутренней конверсией. При этом энергия возбуждения переносится во внешнюю среду. Безызлучательная дезактивация S1 Þ S0 происходит по такому же механизму. Излучательные переходы в молекуле между синглетными уровнями приводят к появлению флуоресценции. Сравнение процессов флуоресценции S0 ¬ S1 и поглощения S0 ® S1 показывает, что наиболее длинноволновая линия поглощения совпадает по энергии с наиболее коротковолновой линией излучения. Эта линия называется О – О линией.

 

Основные принципы флуоресценции

 

  1. Благодаря внутренней конверсии поглощения спектра флуоресценции не зависит от длины волны возбуждения.
  2. Спектр флуоресценции сдвинут в длинноволновую сторону по отношению к спектру поглощения.
  3. Число квантов, излучаемых в единицу времени, пропорционально числу квантов, поглощаемых в единицу времени, и квантовому выходу флуоресценции:

 

Nf = I0(1 – 10-D)qf

 

где I0 – интенсивность падающего света; D – оптическая плотность раствора; qf – квантовый выход флуоресценции, который определяется как отношение числа квантов, излучаемых из возбужденного состояния, к числу квантов, поглощаемых при переходах из основного в это возбужденное состояние в единицу времени.

  1. Спектр возбуждения флуоресценции идентичен спектру поглощения.

 

Время жизни люминесценции

 

Время жизни t возбужденного состояния определяется как время, требуемое для уменьшения начального числа возбужденных состояний в «е» раз. Собственное время жизни, t0, возбужденного состояния – это среднее время жизни этого состояния в отсутствие безызлучательных процессов дезактивации.

где qf – квантовый выход, – собственное время жизни, а tf – измеряемое время жизни. При непрерывном облучении раствора в течении периода времени, более длительного, чем время жизни флуоресценции, система достигает стационарного состояния, когда скорость образования синглетных возбужденных молекул S1, будет равна скорости их исчезновения в ходе различных процессов дезактивации.

 

Параметры флуоресценции и их применение к исследованию биологических макромолекул

  Спектры флуоресценции.  

Поляризация флуоресценции.

 

Определения поляризации и анизотропии

    Когда регистрирующий поляризатор ориентирован параллельно (||) направлению поляризованного возбуждения, то… Поляризация и анизотропия могут быть взаимозаменены при использовании… (5.3), (5.4)

Влияние вращательной диффузии на анизотропию флуоресценции. Уравнение Перрена

Главная причина деполяризации флуоресценции – вращательная диффузия флуорофоров. Этот вид деполяризации описывается уравнением Перрена которое может…   (5.40)

Применения измерений анизотропии в биохимии

Измерение анизотропии флуоресценции широко используется в биохими­ческих исследованиях. Это происходит потому, что любые факторы, которые влияют на размер, форму и сегментальную гибкость макромолекулы, будут влиять на наблюдаемую анизотропию. Вышеперечисленные свойства макромолекул могут изменяться под воздействием рН, температуры, вязкости, денатурирующих агентов и из-за реакций ассоциации. В следующих разделах будет приведен ряд результатов, которые иллюстрируют использование и ин­терпретацию измерений анизотропии.

 
 

 

РИС. 5.10. Схема отбора плоскостных и внеплоскостных вращений путем выбора r0 или длины волны возбуждения на примере перилена.

 

Оценка микровязкости клеточных мембран

  РИС. 5.11. Градуировочная кривая для оценки микровязкости мембран [12].

Вращательная диффузия белков

Для глобулярных белков время вращательной корреляции приближенно связано с молекулярной массой М белка соотношением …   где ν — удельный объем белка; h - величина гидратации (обычно 0,2 г Н20 на 1г белка).

Реакции ассоциации

(5.53)   Где rсвоб и rсвяз— анизотропии свободного и связанного флуорофоров со­ответственно: fСВОб и fсвяз — доли от общей…

Денатурация DNA

В качестве заключительного примера использования метода поляриза­ции приведен температурный график Перрена для комплекса профлавин — DNA [24] (рис. 5.16). Профлавин встраивается между парами оснований двойной спирали DNA. При такой локализации его вращательное движение строго ограничено. Наблюдаемое значение поляризации ~0,36 при Р0 = 0,474 показывает, что профлавин практически неподвижен, когда он связан с DNA. Наиболее отличительной чертой этих данных является рез­кое увеличение 1/Р — 1/3, наблюдаемое при 60 °С, которое вызвано терми­ческой денатурацией DNA, сопровождающейся высвобождением связанного профлавина.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Лекции 1.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КАТЕГОРИЯ ИНФОРМАТИКИ. 2 ЛЕКЦИИ 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ. 12 ЛЕКЦИЯ 3. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ. 20 ЛЕКЦИЯ 4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ.. 49 Широко распространён также англоязычный вар
gl ОГЛАВЛЕНИЕ... Лекции ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КАТЕГОРИЯ ИНФОРМАТИКИ... ЛЕКЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ...

ЛЕКЦИЯ № 1. Факторы выживания в природной среде ЛЕКЦИЯ № 2. Обеспечение водой ЛЕКЦИЯ № 3. Обеспечение питанием ЛЕКЦИИ по ОБЖ
КЛАСС Содержание Стр I четверть ЛЕКЦИЯ Факторы выживания в природной среде ЛЕКЦИЯ... ЛЕКЦИЯ Факторы выживания в природной... ЛЕКЦИЯ Обеспечение питанием...

Лекция. Работа в Microsoft Excel 2010 Лекция посвящена основам вычислений с использованием формул в Microsoft Excel 2010. 1. Даны определения основных понятий, рассмотрена структура формулы
Операторы сравнения... Операторы сравнения используются для сравнения двух значений Результатом... Текстовый оператор конкатенации...

Учебная программа курса. 4. Лекция 1. История психологии как наука. 5. Лекция 2. Античная философия и психология. 6. Лекция 3. Развитие психологии в Средневековый период. 19. Лекция 16. Тревога и защита
Введение... Учебная программа курса... Рабочая программа курса Лекция История психологии как наука...

Лекция первая. ИСТОРИЯ СОЦИОЛОГИИ КАК ОБЛАСТЬ ЗНАНИЯ Лекция вторая. ИЗ КАКИХ ИДЕЙ РОДИЛАСЬ СОЦИОЛОГИЯ: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИСТОКИ НОВОЙ НАУКИ Лекция третья. СОЦИОЛОГИЯ ОГЮСТА КОНТА ЛЕКЦИИ
Оглавление... ОТ АВТОРА... Лекция первая ИСТОРИЯ СОЦИОЛОГИИ КАК ОБЛАСТЬ ЗНАНИЯ Лекция вторая ИЗ КАКИХ ИДЕЙ РОДИЛАСЬ СОЦИОЛОГИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИСТОКИ НОВОЙ НАУКИ...

ЛЕКЦИИ Лекция первая.ИСТОРИЯ СОЦИОЛОГИИ КАК ОБЛАСТЬ ЗНАНИЯ Лекция вторая. ИЗ КАКИХ ИДЕЙ РОДИЛАСЬ СОЦИОЛОГИЯ: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИСТОКИ НОВОЙ НАУКИ Библиотека
Библиотека... Учебной и научной литературы...

Свет - электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света. Стоячие волны
Однако в начале XIX века былиоткрыты такие явления как дифракция 2 и интерференция 3 ,что дало повод для мыслей, что волновая теория окончательно… Скорость света. Существует несколько способов определения скорости света… Впервом случае промежуток между вспышками составил 48 часов 28 минут. Во второмслучае спутник опоздал на 22 минуты.…

Курс русской истории Лекции I—XXXII КУРС РУССКОЙ ИСТОРИИ Лекции I—XXXII ЛЕКЦИЯ I Научная задача изучения местной истории
Все книги автора... Эта же книга в других форматах... Приятного чтения...

Лекция Ответственность за нарушение правил охраны труда. Микроклимат производственных помещений. Производственная санитария. Защита от вредных веществ. Естественное освещение
Лекция... Основные термины и... Правовая основа охраны Ответственность за нарушение правил охраны труда...

Лекция 16. Теория атома водорода по Бору. Элементы квантовой механики. План лекции 2. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Бору
гл... План лекции... Ядерная модель атома Резерфорда Постулаты Бора Спектр атома водорода по Бору...

0.052
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам