4,125 matches
-
atomi se interpretează similar moleculei de hidrogen, ca rezultat al suprapunerii orbitalilor atomici ai electronilor necuplați. Un atom poate realiza atâtea covalențe câte cuplări de spin poate forma până la dobândirea unei configurații electronice stabile cu electronii cuplați. Nivelele interioare de electroni nu contribuie la formarea legăturilor ci numai la atenuarea prin efect de ecranare a atracției electrostatice a electronilor exteriori de către nucleu. In funcție de modul cum are loc suprapunerea orbitalilor atomici, care participă la formarea covalenței, se deosebesc mai multe tipuri
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
poate realiza atâtea covalențe câte cuplări de spin poate forma până la dobândirea unei configurații electronice stabile cu electronii cuplați. Nivelele interioare de electroni nu contribuie la formarea legăturilor ci numai la atenuarea prin efect de ecranare a atracției electrostatice a electronilor exteriori de către nucleu. In funcție de modul cum are loc suprapunerea orbitalilor atomici, care participă la formarea covalenței, se deosebesc mai multe tipuri de covalențe. a) Covalența de tip σ se poate forma prin: 1) Suprapunerea a doi orbitali atomici de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de tip p care este redată in (Fig.I.6) pentru molecula de H2S 3) Suprapunerea a doi orbitali de tip p. b) Covalența π se constituie ca o legătură secundară în cazurile în care după formarea legăturilor σ rămîn electroni necuplați la ambii atomi. Ea rezultă prin suprapunerea orbitalilor p, d sau f prin cîte doi lobi. în molecula de azot, de exemplu, legătura dintre cei doi atomi de azot se realizează printr-o covalență σ, rezultată prin suprapunerea orbitalilor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de altă parte, factorul principal care determina numărul de de covalențe pe care îl formeaza un atom, este determinat de configurația electronică a stratului de valență al acestuia. Există numeroase cazuri, când numărul de covalențe este mai mare decât numărul electronilor necuplați din stratul de valență, iar unghiurile dintre covalențe sunt diferite de cele dintre orbitalii atomici inițiali. Potrivit configurației electronice exterioare ale elementelor Be, B, C, S, P și altele, numerele de covalență pe care îl formează aceste elemente este
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
dintre orbitalii atomici inițiali. Potrivit configurației electronice exterioare ale elementelor Be, B, C, S, P și altele, numerele de covalență pe care îl formează aceste elemente este totdeauna mai mare decat prevede teoria. Aceste comportări au dus la ideea ca electronii se pot decupla, mărind numărul covalențelor posibile, orbitalii atomici își schimbă forma și orientarea inițială, egalându-se în energie, deci se hibridizeaza. Esenta teoriei hibridizării constă în afirmația că orbitalii atomici utilizați de atomi pentru formarea legăturilor chimice nu sunt
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
au proprietăți direcționale bine definite, este de înțeles că teoria hibridizării reprezintă un alt aspect al principiului dirijării valenței în combinațiile chimice covalente. Hibridizarea orbitalilor atomici este folosită pentru a explica formarea unui număr mai mare de covalențe decât numărul electronilor impari din stratul de valență al unui atom, uniformizarea energiei și orientarea simetrică în spațiu a noilor orbitali. Potrivit teoriei hibridizării, din orbitali atomici cu energie apropiată, ai aceluiași atom și geometrie diferită, se formează orbitali de aceeași formă, aceeași
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
adică trecerea atomilor într-o stare excitată, stare de valență. Această trecere presupune concomitent modificarea formei, egalizarea energetică a orbitalilor hibrizi și distribuția lor spațială cât mai simetrică în jurul nucleului. Pe noii orbitali hibrizi egali ca număr cu cei inițiali, electronii se repartizează în ordinea crescătoare a energiei, și principiului excluziunii al lui Pauli (în aceeși stare pot exista doar electroni cu spini opuși). Un exemplu de hibridizare este dat în Fig.I.7 care prezintă structura etenei. I.2.4
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
hibrizi și distribuția lor spațială cât mai simetrică în jurul nucleului. Pe noii orbitali hibrizi egali ca număr cu cei inițiali, electronii se repartizează în ordinea crescătoare a energiei, și principiului excluziunii al lui Pauli (în aceeși stare pot exista doar electroni cu spini opuși). Un exemplu de hibridizare este dat în Fig.I.7 care prezintă structura etenei. I.2.4. Legătura metalică Pentru a explica proprietățile metalelor, s-a admis existența unor electroni liberi în metale, fie că acestea sunt
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Pauli (în aceeși stare pot exista doar electroni cu spini opuși). Un exemplu de hibridizare este dat în Fig.I.7 care prezintă structura etenei. I.2.4. Legătura metalică Pentru a explica proprietățile metalelor, s-a admis existența unor electroni liberi în metale, fie că acestea sunt solide sau lichide. Metalele sunt solide cristaline a căror rețea este formată din ioni pozitivi și electroni care sunt foarte puțin legați de ioni. Legătura metalică unește atomii din rețeaua metalică prin delocalizarea
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
etenei. I.2.4. Legătura metalică Pentru a explica proprietățile metalelor, s-a admis existența unor electroni liberi în metale, fie că acestea sunt solide sau lichide. Metalele sunt solide cristaline a căror rețea este formată din ioni pozitivi și electroni care sunt foarte puțin legați de ioni. Legătura metalică unește atomii din rețeaua metalică prin delocalizarea norilor electronici de legătură de pe un număr foarte mare de atomi. Ea este caracterizată de faptul că nu este saturată, orientată în spațiu și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
norilor electronici de legătură de pe un număr foarte mare de atomi. Ea este caracterizată de faptul că nu este saturată, orientată în spațiu și nici localizată. Tinând seama de faptul că legătura metalică se realizează prin interacțiunea “ ionilor “ metalici cu “electronii” liberi din metale, aceasta se aseamănă cu legătura covalentă iar prin faptul că nu este orientată în spațiu și nu prezintă fenomenul de saturație, se aseamănă cu legătura ionică. După cum am mai spus, natura forțelor de interacțiune dintre atomii unei
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
condiționate de polarizabilitatea moleculei întocmai ca și dispersia luminii prin medii transparente. Forțele de dispersie iau naștere chiar și în molecule perfect simetrice datorită faptului că molecula poate fi considerată un oscilator armonic, deoarece nucleul poate vibra în contra timp cu electronii, în acest fel putând să ia nașere un dipol temporar. Dipolul temporar poate da naștere într-o moleculă vecină unui moment dipolar indus, ambele momente atrăgându-se. Pentru aceste trei tipuri de interacțiuni, calculele au arătat că forța de interacțiune
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
seama că în jurul oxigenului din molecula de apă există patru dublete electronice, aranjamentul cel mai logic ar fi sub forma de tetraedru regulat In care două vârfuri ar fi ocupate de doi atomi de hidrogen și de două perechi de electroni neparticipanți. Totuși structura moleculei de apă nu este simetrică. Datorită structurii asimetrice, sarcinile pozitive predomina la nivelul celor doi atomi de hidrogen, pe câmd cele negative predomină la capatul opus al moleculei.Fiecare legătura OH are un caracter puternic polar
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
anii 1950-1975, perioadă caracterizată de D.I. Arnon drept “perioada de aur” a cercetărilor în domeniul fotosintezei: delimitarea fazelor de întuneric și lumină, conceptul celor două fotosisteme, ultrastructura cloroplastului. Astfel în anul 1959, Hill și Bendall propun schema "Z " pentru transportul electronilor iar în anul 1961 Calvin primește premiul Nobel pentru elucidarea aportului CO2 în fotosinteză. In anul 1978 Mitchell primește premiul Nobel pentru mecanismul sintezei ATP-ului în fotosinteză și respirație, fenomen denumit chemiosmoza. Deceniul 7 este marcat de proiectul ”programul
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Germania, Hartmut Michel si Johann Deisenhofer, au primit premiul Nobel în chimie pentru aceste cercetări. In ultimii ani eforturile au fost concentrate spre studiul centrilor de reacție și de aplicare a rezultatelor geneticii moleculare în studiul fotosintezei. Mecanismul prin care electronii sunt transferați de la o molecula la alta a fost explicat de R. Marcus care a primit premiul Nobel în chimie pentru aceasta în 1992. Incepând din anul 1994 apar și site-uri Web dedicate diferitelor domenii de studiu ale fotosintezei
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în timp ce radiațiile roșii au o energie de numai Absorbția luminii se realizează respectând legea lui Einstein, care precizează că fiecare moleculă de pigment poate absorbi la un moment dat un singur foton și acest foton poate excita numai un singur electron. Atunci când un atom sau moleculă absoarbe lumină, acesta își schimbă starea energetică. Am arătat în capitolul I al acestei cărți că electronii în atomi au energia cuantificată, care depinde de nivelul cuantic în care se află aceștia. Electronii de pe nivelele
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
pigment poate absorbi la un moment dat un singur foton și acest foton poate excita numai un singur electron. Atunci când un atom sau moleculă absoarbe lumină, acesta își schimbă starea energetică. Am arătat în capitolul I al acestei cărți că electronii în atomi au energia cuantificată, care depinde de nivelul cuantic în care se află aceștia. Electronii de pe nivelele mai apropiate de nucleu au energie mai mică (mai negativă) decât cei situați pe nivele periferice. Pentru a trece de pe un nivel
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
un singur electron. Atunci când un atom sau moleculă absoarbe lumină, acesta își schimbă starea energetică. Am arătat în capitolul I al acestei cărți că electronii în atomi au energia cuantificată, care depinde de nivelul cuantic în care se află aceștia. Electronii de pe nivelele mai apropiate de nucleu au energie mai mică (mai negativă) decât cei situați pe nivele periferice. Pentru a trece de pe un nivel apropiat de nucleu pe unul mai îndepărtat, este necesară o absorbție de energie. Atunci când un foton
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
decât cei situați pe nivele periferice. Pentru a trece de pe un nivel apropiat de nucleu pe unul mai îndepărtat, este necesară o absorbție de energie. Atunci când un foton întâlnește un atom sau o moleculă, energia fotonului va fi absorbită de electron și acesta trece pe un nivel mai depărtat de nucleu. Atunci atomul în întregime se va găsi într-o stare excitata. Această absorbție de energie are loc numai când aceasta este egală cu diferența de energie dintre cele doua stări
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
alta în 10-13s și ajunge la centrul de reacție în circa 10-11s. Excitarea unei specii de pigment (donorul D) din centrul de reacție conduce la o separare de sarcină cu formarea complexului D+Aunde A este acceptorul primar. Transferul de electroni de la acceptorul primar de electroni la cei secundari are loc cu o viteză mai mare decât cea de recombinare DA, deci transportul energetic este ireversibil. Efectul este transportul electronilor prin membrană și a protonilor în direcție inversă. Transferul energiei de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
la centrul de reacție în circa 10-11s. Excitarea unei specii de pigment (donorul D) din centrul de reacție conduce la o separare de sarcină cu formarea complexului D+Aunde A este acceptorul primar. Transferul de electroni de la acceptorul primar de electroni la cei secundari are loc cu o viteză mai mare decât cea de recombinare DA, deci transportul energetic este ireversibil. Efectul este transportul electronilor prin membrană și a protonilor în direcție inversă. Transferul energiei de excitație de la o molecula de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
cu formarea complexului D+Aunde A este acceptorul primar. Transferul de electroni de la acceptorul primar de electroni la cei secundari are loc cu o viteză mai mare decât cea de recombinare DA, deci transportul energetic este ireversibil. Efectul este transportul electronilor prin membrană și a protonilor în direcție inversă. Transferul energiei de excitație de la o molecula de pigment la alta se realizează prin rezonanță, numai în cazul în care distanța dintre moleculele de pigment este mai mică de 8-10 nm. III
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
că, la plantele verzi, alge și cianobacterii, reacția la lumină implică fotoliza apei, reacție care produce hidrogen atomic și degajă oxigen molecular. Acest oxigen este sursa de oxigen din atmosferă, esențial pentru organismele aerobice. Reacția de fotoliză a apei este: Electronii și hidrogenul produs reacționează cu molecula carrier de (NADP), trecând-o din starea oxidată (NADP+) în starea redusă (NADPH): Energia eliberată formează ATP din ADP și fosfor anorganic. ATP-ul și NADPH sunt utilizați în timpul reacției de întuneric în care
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
carrier de (NADP), trecând-o din starea oxidată (NADP+) în starea redusă (NADPH): Energia eliberată formează ATP din ADP și fosfor anorganic. ATP-ul și NADPH sunt utilizați în timpul reacției de întuneric în care CO2 este fixat în carbohidrați. Doi electroni și doi protoni pot reduce o molecula de NADP+, iar pentru reducerea unui mol de dioxid de carbon sunt necesari doi moli de NADPH+, rezultând că, în condiții ideale, se folosesc 12 fotoni. In general însă, se utilizează 15-20 fotoni
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
a 2 fotosisteme PSII; PSII α localizat în grana și PSII Î, localizat în tilacoizii din stroma. Centrul de reactie al PSII, P680 are un potențial redox mai mare de 0,81V deci P680+ este un oxidant puternic și extrage electronii de la apă, degajându-se oxigen. Numărul centrilor de reacție PSI și PSII, precum și dimensiunea antenelor ce deservesc acești centri variază mult de la o specie la alta. Raportul numărului PSII/PSII este 0,7 la spanac și 0,3 la mazare
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]