8,529 matches
-
concentrației unei soluții de ATP prin metoda spectroscopiei de absorbție în domeniul UV Considerații teoretice Această lucrare urmărește utilizarea corectă a metodei de spectroscopie de absorbție în domeniul ultraviolet (UV), pentru a monitoriza coeficientul molar de extincție, având drept probă moleculele de adenozintrifosfat, ATP. De aceea, în cele ce urmează, vor fi prezentate principalele noțiuni teoretice care stau la baza determinărilor spectrofotometrice și informațiile privind caracteristicile spectrale ale adenozintrifosfatului, ATP. Sunt prezentate structurile chimice ale adenozin fosfaților: monofosfat, difosfat și trifosfat
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
privind caracteristicile spectrale ale adenozintrifosfatului, ATP. Sunt prezentate structurile chimice ale adenozin fosfaților: monofosfat, difosfat și trifosfat. Energia necesară organismelor vii pentru efectuarea de lucru biochimic este procurată din mediul înconjurător. Înainte de a fi utilizată, această energie este depozitată în molecule transportoare de energie liberă. Este vorba de moleculele de adenozintrifosfat (ATP), formate din trei unități: o bază purinică adenina, o pentoză riboza și trei grupări fosfat (ADP-ul are două grupări fosfat, iar AMP-ul are o singură grupare fosfat
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
structurile chimice ale adenozin fosfaților: monofosfat, difosfat și trifosfat. Energia necesară organismelor vii pentru efectuarea de lucru biochimic este procurată din mediul înconjurător. Înainte de a fi utilizată, această energie este depozitată în molecule transportoare de energie liberă. Este vorba de moleculele de adenozintrifosfat (ATP), formate din trei unități: o bază purinică adenina, o pentoză riboza și trei grupări fosfat (ADP-ul are două grupări fosfat, iar AMP-ul are o singură grupare fosfat). ATP-ul este un donor de grupări fosfat
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
o punte între componenții macroergici și cei săraci în energie. ADP-ul acceptă o grupare fosfat de la componenții donori, care au energie mai mare și se transformă în ATP care, la rândul său, este donor de grupări fosfat, pentru alte molecule organice (glucoza, fructoza, glicerolul). Prin fosforilare, aceste molecule se energizează și pot participa la o serie de reacții biochimice din procesele metabolice. ATP-ul aduce energia necesară în reacțiile endergonice și le permite să se desfășoare spontan. Aceste tipuri de
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
în energie. ADP-ul acceptă o grupare fosfat de la componenții donori, care au energie mai mare și se transformă în ATP care, la rândul său, este donor de grupări fosfat, pentru alte molecule organice (glucoza, fructoza, glicerolul). Prin fosforilare, aceste molecule se energizează și pot participa la o serie de reacții biochimice din procesele metabolice. ATP-ul aduce energia necesară în reacțiile endergonice și le permite să se desfășoare spontan. Aceste tipuri de reacții sunt, adesea, catalizate de ligaze sau de
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
reacții, ATP-ul nu este hidrolizat, ci se formează un compus intermediar fosforilat sau adenilat. La sfârșitul reacției, se eliberează radicalii Pi (fosfor anorganic) și AMP. Legea Lambert Beer Cantitatea de radiație absorbită de o probă depinde de numărul de molecule din probă care interacționează cu lumina. Astfel, o soluție foarte concentrată, care apare colorată puternic, va absorbi o cantitate foarte mare de radiație, datorită numărului mare de molecule care vor interacționa cu lumina. Bazele fizicomatematice ale măsurătorilor absorbției luminii în
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
Beer Cantitatea de radiație absorbită de o probă depinde de numărul de molecule din probă care interacționează cu lumina. Astfel, o soluție foarte concentrată, care apare colorată puternic, va absorbi o cantitate foarte mare de radiație, datorită numărului mare de molecule care vor interacționa cu lumina. Bazele fizicomatematice ale măsurătorilor absorbției luminii în gaze sau soluții, în regiunile UV-VIS și IR sunt reprezentate de legea Lambert Beer (relația 3). Absorbția (A), extincția (E) sau densitatea optică (DO) este mărimea preferată în
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
din 2 seturi de reacții: reacția de „lumină” și reacția de „întuneric” (faza dependentă de lumină și respectiv, faza independentă de lumină). Astfel: în faza dependentă de lumină, energia solară este captată de către pigmenții din plante și este înmagazinată în moleculele de adenozin trifosfat (ATP). Această energie este folosită în a doua parte a fotosintezei. în faza independentă de lumină (faza de întuneric), se desfășoară un process ciclic, denumit ciclul Calvin, în care energia înmagazinată în moleculele de ATP este consumată
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
și este înmagazinată în moleculele de adenozin trifosfat (ATP). Această energie este folosită în a doua parte a fotosintezei. în faza independentă de lumină (faza de întuneric), se desfășoară un process ciclic, denumit ciclul Calvin, în care energia înmagazinată în moleculele de ATP este consumată, împreună cu dioxidul de carbon, pentru a forma zaharuri. În această fază este necesară și prezența moleculelor de nicotin amid dinucleotid fosfat (NADPH). Plantele superioare posedă un aparat fotosintetizant foarte complex, structurat sub forma a două fotosisteme
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
faza independentă de lumină (faza de întuneric), se desfășoară un process ciclic, denumit ciclul Calvin, în care energia înmagazinată în moleculele de ATP este consumată, împreună cu dioxidul de carbon, pentru a forma zaharuri. În această fază este necesară și prezența moleculelor de nicotin amid dinucleotid fosfat (NADPH). Plantele superioare posedă un aparat fotosintetizant foarte complex, structurat sub forma a două fotosisteme: fotosistemul I (PS I) și fotosistemul II (PS II). Ambele fotosisteme sunt formate din grupuri de pigmenți, cunoscuți sub numele
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
a două fotosisteme: fotosistemul I (PS I) și fotosistemul II (PS II). Ambele fotosisteme sunt formate din grupuri de pigmenți, cunoscuți sub numele de pigmenți antenă, care deservesc un centru de reacție. Centrul de reacție este un complex pe care moleculele de pigmenți care participă la transferul electronilor îl fac cu anumite proteine. Seria de evenimente care se desfășoară de-a lungul celor două fotosisteme, poartă numele de schema Z a fotosintezei. Cei mai importanți pigmenți care participă la desfășurarea reacțiilor
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
îl fac cu anumite proteine. Seria de evenimente care se desfășoară de-a lungul celor două fotosisteme, poartă numele de schema Z a fotosintezei. Cei mai importanți pigmenți care participă la desfășurarea reacțiilor din procesul de fotosinteză sunt clorofilele. Aceste molecule sunt derivați porfirinici, care au în structura lor moleculară un atom de magneziu. Structurile moleculare ale clorofilelor a și b sunt prezentate. Clorofila a este prezentă în ambele centre de reacție ale celor două fotosisteme. PS I conține între 60
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
care au în structura lor moleculară un atom de magneziu. Structurile moleculare ale clorofilelor a și b sunt prezentate. Clorofila a este prezentă în ambele centre de reacție ale celor două fotosisteme. PS I conține între 60 și 80 de molecule de clorofilă a, iar PS II conține 4 sau 5 molecule de clorofilă a și 2 molecule de feofitină a (aceasta este o moleculă de clorofilă a, care și-a pierdut atomul central de magneziu). Importanța fotosintezei. Fotosinteza este un
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
moleculare ale clorofilelor a și b sunt prezentate. Clorofila a este prezentă în ambele centre de reacție ale celor două fotosisteme. PS I conține între 60 și 80 de molecule de clorofilă a, iar PS II conține 4 sau 5 molecule de clorofilă a și 2 molecule de feofitină a (aceasta este o moleculă de clorofilă a, care și-a pierdut atomul central de magneziu). Importanța fotosintezei. Fotosinteza este un proces în care, pe lângă etapele de captare a energiei solare de către
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
sunt prezentate. Clorofila a este prezentă în ambele centre de reacție ale celor două fotosisteme. PS I conține între 60 și 80 de molecule de clorofilă a, iar PS II conține 4 sau 5 molecule de clorofilă a și 2 molecule de feofitină a (aceasta este o moleculă de clorofilă a, care și-a pierdut atomul central de magneziu). Importanța fotosintezei. Fotosinteza este un proces în care, pe lângă etapele de captare a energiei solare de către plante sau alge și transformarea acesteia
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
ambele centre de reacție ale celor două fotosisteme. PS I conține între 60 și 80 de molecule de clorofilă a, iar PS II conține 4 sau 5 molecule de clorofilă a și 2 molecule de feofitină a (aceasta este o moleculă de clorofilă a, care și-a pierdut atomul central de magneziu). Importanța fotosintezei. Fotosinteza este un proces în care, pe lângă etapele de captare a energiei solare de către plante sau alge și transformarea acesteia în energie chimică, se formează substanțe organice
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
și proteină (de ex., BSA), cu ajutorul spectrofotometrului, se va urmări determinarea concentrației și purității probelor de ADN, ARN și proteină, precum și caracterizarea unui amestec de acizi nucleici/proteină. Considerații teoretice Spectrele de absorbție a acizilor nucleici și a proteinelor Majoritatea moleculelor de interes biologic absorb radiațiile electromagnetice din domeniul UV al spectrului electromagnetic. Moleculele de acid dezoxiribonucleic (ADN) și acid ribonucleic (ARN) sunt formate din lanțuri de nucleotide (o grupare fosfat, un zahar și o bază azotată). Cele cinci tipuri de
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
purității probelor de ADN, ARN și proteină, precum și caracterizarea unui amestec de acizi nucleici/proteină. Considerații teoretice Spectrele de absorbție a acizilor nucleici și a proteinelor Majoritatea moleculelor de interes biologic absorb radiațiile electromagnetice din domeniul UV al spectrului electromagnetic. Moleculele de acid dezoxiribonucleic (ADN) și acid ribonucleic (ARN) sunt formate din lanțuri de nucleotide (o grupare fosfat, un zahar și o bază azotată). Cele cinci tipuri de nucleotide diferă numai în ceea ce privește baza azotată: adenină (A), citozină (C), guanină (G), timină
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
C), guanină (G), timină (T) și uracil (U). Fiecare dintre cele cinci baze azotate prezintă spectre de absorbție ușor diferite, având maxime la diferite lungimi de undă. Sunt prezentate lungimile de undă la care cele cinci baze azotate din componența moleculelor de ADN și ARN prezintă maxime de absorbție. Într-o primă aproximație, spectrul de absorbție al ADN-ului este media spectrelor celor patru baze azotate. Spectrele de absorbție, în domeniul UV, pot fi folosite pentru determinarea rapidă a concentrației și
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
scala de timp favorabilă permite metodelor de fluorescență să fie utilizate în studiul structurii proteinelor (împachetare a structurii spațiale, comportarea proteinelor în diferite medii, denaturare și renaturare a proteinelor sub acțiunea unor factori), dar și al interacțiunilor acestora cu alte molecule de interes biologic. Fluorescența este un fenomen fizic, care are două faze distincte: a) excitarea moleculelor pe niveluri electronice superioare, în urma absorbției de radiație și b) emisia de radiație de pe primul nivel singlet excitat. Cromoforii fluorescenți (denumiți și fluorofori) absorb
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
a structurii spațiale, comportarea proteinelor în diferite medii, denaturare și renaturare a proteinelor sub acțiunea unor factori), dar și al interacțiunilor acestora cu alte molecule de interes biologic. Fluorescența este un fenomen fizic, care are două faze distincte: a) excitarea moleculelor pe niveluri electronice superioare, în urma absorbției de radiație și b) emisia de radiație de pe primul nivel singlet excitat. Cromoforii fluorescenți (denumiți și fluorofori) absorb fotoni, rămân în stare excitată câteva nanosecunde, după care emit, de regulă, fotoni de energie mai
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
care prezintă fluorescență semnificativă, datorată prezenței, în legăturile duble conjugate, a unor electroni delocalizați. Din categoria fluoroforilor naturali fac parte aminoacizii aromatici (triptofanul, tirozina, fenilalanina), flavinele, vitamina A, clorofilele, NADH-ul. Fenomenul de fluorescență permite obținerea unor caracteristici generale ale moleculelor care conțin, în structura lor, fluorofori proprii sau intrinseci. Instrumentul care permite efectuarea studiilor de fluorescență este spectrofluorimetrul. De-a lungul timpului, au fost realizate mai multe tipuri de spectrofluorimetre, fiecare model urmărind îmbunătățirea caracteristicilor spectrelor înregistrate. Un spectrofluorimetru este
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
reprezintă dependența intensității relative a excitației în funcție de lungimea de undă, atunci când lungimea de undă de emisie rămâne constantă, arătând eficiența relativă a diferitelor lungimi de undă de a produce fluorescență. Experimentele de fluorescență aduc informații cu privire la caracteristicile spectrale ale unor molecule: intensitatea de emisie fluorescentă, lungimea de undă a maximului de emisie, timpul de viață a fluorescenței, randamentul cuantic, deplasarea Stokes, anizotropia fluorescenței. Există o serie de factori, de natură diferită, care afectează spectrele de emisie fluorescentă a proteinelor aflate în
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
de natură diferită, care afectează spectrele de emisie fluorescentă a proteinelor aflate în soluții, maximul de emisie depinzând de acești factori. De exemplu, deplasarea maximului de emisie fluorescentă se datorează unor modificări apărute în solvent: redistribuirea electronilor în solvent, reorientarea moleculelor de solvent în jurul dipolilor stării excitate sau interacțiunea dintre fluorofori și solvent. Influența solventului asupra spectrelor de fluorescență se traduce în informații despre mișcarea moleculelor, localizarea fluoroforilor legați de molecula respectivă sau de membrane. Spectrele de emisie fluorescentă sunt influențate
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]
-
de emisie fluorescentă se datorează unor modificări apărute în solvent: redistribuirea electronilor în solvent, reorientarea moleculelor de solvent în jurul dipolilor stării excitate sau interacțiunea dintre fluorofori și solvent. Influența solventului asupra spectrelor de fluorescență se traduce în informații despre mișcarea moleculelor, localizarea fluoroforilor legați de molecula respectivă sau de membrane. Spectrele de emisie fluorescentă sunt influențate și de transferul de energie, pH, temperatură și diverși detergenți. Temperatura este unul dintre factorii care afectează foarte puternic structura spațială a proteinelor, prin procesul
BIOFIZICA ȘI BIOENERGETICA SISTEMELOR VII by Claudia Gabriela Chilom () [Corola-publishinghouse/Science/1580_a_2899]