3,588 matches
-
atrag. Forțele Van der Waals de dispersie acționează între toate tipurile de molecule; în cazul moleculelor nepolare este singurul tip de forțe atractive dintre molecule (de exemplu H2) Natura acestor forțe a fost elucidată de către London pe baza teoriilor mecanicii cuantice, de aceea mai sunt cunoscute și sub denumirea de forțe London. Aceste interacțiuni mai sunt denumite forțe de dispersie, deoarece sunt condiționate de polarizabilitatea moleculei întocmai ca și dispersia luminii prin medii transparente. Forțele de dispersie iau naștere chiar și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
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 apropiat de nucleu pe unul mai îndepărtat, este necesară o
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
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 cuantice între care se face tranziția. Atomii și moleculele se caracterizează printr-o mare instabilitate și tind să treacă într-o stare mai stabilă și să elibereze energia. Dacă la trecerea moleculei din starea excitată în starea inițială (fundamentală) aceasta emite
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de 85% din unitățile PSI se găsesc în tilacoizii din stroma și grana terminali. Deși activitatea PSII este asociată cu grana, activitatea PSII nu este anihilată prin distrugerea partițiilor grana. Se consideră ca aranjarea grana are drept rol creșterea randamentului cuantic al reacțiilor fotochimice și aceasta s-ar face prin reglarea transferului de energie de la PSII la PSI și al transferului între unitățile PSII. S-a propus chiar existenta a 2 fotosisteme PSII; PSII α localizat în grana și PSII Î
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
din biodegradarea acestora, sunt utilizati pentru biosinteza celorlalte substanțe organice din plante. Excesul de ATP produs în fotosinteza este utilizat în alte procese care au loc în cloroplaste, așa cum este sinteza acizilor grași, reducerea nitriților etc. III.8.3. Randamentul cuantic al fotosintezei Randamentul fotosintezei este relativ mic. Rezultatele experimentale au arătat că, pentru reducerea unei molecule de CO2 sunt necesare 8 cuante, ceea ce înseamna 48 de cuante pentru sinteza unei molecule de glucoză. In cazul radiațiilor roșii cu lungimea de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
cuante le corespunde o energie de circa 1920 Kcal. Această energie ar trebui să se regăsească în energie chimică în molecula de glucoză. Energia liberă, corespunzătoare sintezei unei molecule de glucoză este însă de circa 686Kcal ceea ce arată că randamentul cuantic al fotosintezei este: III.8.4. Factorii care influențează fotosinteza Factorii care influențează fotosinteza sunt: • Intensitatea luminii • Concentrația de dioxid de carbon • Temperatura Odată cu creșterea intensității luminii, viteza de reacție crește și astfel proporțional crește și rata fotosintezei. Lungimea de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
1989, demonstrează că descoperirile neorofiziologice nu exclud existența unei conștiințe independente de creier. Constiința însă nu este total separată de corp (ca în viziunea dualistă) ci ar inteveni asupra constituenților sinapselor din creier pentru a influența evenimentele în curs (fizica cuantică a permis să se arate că astfel de influențe pot ave aloc fără să fie încălcate legile materiei și energiei). Autorul încearcă să descrie acest model al conștiinței dorind să renunțe la tradiționala comparație între suflet și corp. IV.4
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Totuși, se cunoaște că reacția de înălbire este mediată de niște enzime și are ca efect modificarea conformației opsinei. In acest proces se pare că rolul polipeptidelor este de a direcționa modificările în conformația cromoforului și de a crește randamentul cuantic față de randamentul cuantic ce s-ar realiza dacă cromoforul ar fi singur în soluție. Energia rezultată din acest proces fotochimic provoacă influxul nervos transmis apoi spre scoarța cerebrală. La întuneric rodopsina se regenerează; la proces se pare că participă și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
că reacția de înălbire este mediată de niște enzime și are ca efect modificarea conformației opsinei. In acest proces se pare că rolul polipeptidelor este de a direcționa modificările în conformația cromoforului și de a crește randamentul cuantic față de randamentul cuantic ce s-ar realiza dacă cromoforul ar fi singur în soluție. Energia rezultată din acest proces fotochimic provoacă influxul nervos transmis apoi spre scoarța cerebrală. La întuneric rodopsina se regenerează; la proces se pare că participă și vitamina A din
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
intensitatea luminii și durata expunerii. Deci pentru a se produce excitația vizuală este necesar ca lumina să depășească un prag absolut de intensitate, care este dat de numărul minim de fotoni care pot produce excitația vizuală. IV.4.5. Randamentul cuantic al vederii S-a calculat că semnalul care produce senzația vizuală are în medie 5 fotoni. Dacă se consideră că semnalul minim care produce senzația vizuală are o energie W de circa 2.10-17J și cum energia fotonilor este: deci
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
radiațiile din domeniul vizibil și devine din nou transparent pentru razele Röntgen (X). Faptul că radiațiile electromagnetice au diferite efecte se explică prin faptul că acestea posedă energii diferite în funcție de frecvență. Explicația acestor efecte se poate face doar în cadrul teoriilor cuantice (lumina, ca de altfel undele electromagnetice în general, are atât caracter ondulatoriu cât și corpuscular). V.1.2. Acțiunea radiațiilor neionizante asupra organismului animal Radiațiile neionizante sunt acele radiații care nu produc ionizări. Acestea sunt: Microundele (MW), Radiațiile infraroșii (IR
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
fi absorbită. Microundele și radiofrecvențele sunt puțin absorbite deoarece energiile acestor fotoni sunt prea mari pentru a produce mișcări de rotație sau de torsiune ale moleculelor, ci numai agitația termică a moleculelor, de aceea aceste radiații trec aproape neatenuate. Energiile cuantice asociate radiațiilor infraroșii au valori care pot provoca vibrații moleculare și de aceea aceste radiații sunt mai puternic absorbite decât microundele de către țesuturi. Radiațiile din domeniul vizibil și ultraviolet rezultă după cum am văzut, prin trecerea atomului în diferite stări energetice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
spin). Aceste momente sunt cuantificate (au valori discrete). Astfel momentul cinetic orbital al atomului cu un singur electron este definit de relația fiind masa particulei aflată în mișcare (electronul) cu viteza v la distanța r față de centrul de rotație. Mecanica cuantică arată că momentul cinetic orbital al atomului cu un singur electron are expresia: unde este numărul cuantic orbital având valorile: = 0; 1; 2; ....n Și proiecția momentului cinetic pe o axă privilegiată, fie axa Oz este cuantificată: unde m este
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
electron este definit de relația fiind masa particulei aflată în mișcare (electronul) cu viteza v la distanța r față de centrul de rotație. Mecanica cuantică arată că momentul cinetic orbital al atomului cu un singur electron are expresia: unde este numărul cuantic orbital având valorile: = 0; 1; 2; ....n Și proiecția momentului cinetic pe o axă privilegiată, fie axa Oz este cuantificată: unde m este numărul cunatic magnetic, cuprins între l− și l+ . Momentul cinetic orbital și proiecțiile acestuia pe axa Oz
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
valorile: = 0; 1; 2; ....n Și proiecția momentului cinetic pe o axă privilegiată, fie axa Oz este cuantificată: unde m este numărul cunatic magnetic, cuprins între l− și l+ . Momentul cinetic orbital și proiecțiile acestuia pe axa Oz corespunzătoare numărelor cuantice orbitale =1, =2 l =3 Particulele încărcate cu sarcină electrică, aflate în mișcare, posedă și un moment magnetic orbital, care este de asemenea, cuantificat: r Momentul cinetic orbital al electronului este proporțional cu cel magnetic µr prin relația L Aici
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
și un moment magnetic orbital, care este de asemenea, cuantificat: r Momentul cinetic orbital al electronului este proporțional cu cel magnetic µr prin relația L Aici e este sarcina electronului. înseamnă că, alături de relația, este valabilă și expresia: este unitatea cuantică de moment magnetic și se numește "magnetonul BohrProcopiu". Raportul dintre momentul magnetic orbital și cel cinetic orbital se numește"factor (sau raport) giromagnetic" Existența unor fenomene fizice care nu puteau fi explicate considerând doar mișcarea orbitală a electronului au condus
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ideii că electronul, pe lângă mișcarea orbitală, în jurul nucleului, posedă și o mișcare de rotație în jurul axei proprii (analog mișcării Pământului). Acestei ultime mișcări îi corespunde momentul cinetic de spin Valoarea momentului cinetic corespunde regulii de cuantificare, Aici s este numărul cuantic de spin cu valoarea Proiecția momentului cinetic de spin este: , m este numărul cuantic magnetic de spin. Numărul cuantic magnetic de spin, ca și în cazul mișcării orbitale, ia valori în intervalul m respectiv cele 2 valori egale cu ; Celor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în jurul axei proprii (analog mișcării Pământului). Acestei ultime mișcări îi corespunde momentul cinetic de spin Valoarea momentului cinetic corespunde regulii de cuantificare, Aici s este numărul cuantic de spin cu valoarea Proiecția momentului cinetic de spin este: , m este numărul cuantic magnetic de spin. Numărul cuantic magnetic de spin, ca și în cazul mișcării orbitale, ia valori în intervalul m respectiv cele 2 valori egale cu ; Celor două valori ale proiecției momentului cinetic de spin pe axa z, , le corespund cele
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Pământului). Acestei ultime mișcări îi corespunde momentul cinetic de spin Valoarea momentului cinetic corespunde regulii de cuantificare, Aici s este numărul cuantic de spin cu valoarea Proiecția momentului cinetic de spin este: , m este numărul cuantic magnetic de spin. Numărul cuantic magnetic de spin, ca și în cazul mișcării orbitale, ia valori în intervalul m respectiv cele 2 valori egale cu ; Celor două valori ale proiecției momentului cinetic de spin pe axa z, , le corespund cele două sensuri de rotație pe
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
câmpul magnetic al electronilor produce o despicare suplimentară a liniilor spectrale. Spinul nuclear reprezintă momentul cinetic total al nucleului, care provine din suma momentelor cinetice orbitale și de spin ale protonilor și neutronilor (nucleonilor). Mărimea acestuia este cuantificată cu numărul cuantic de spin nuclear “i” prin relația unde i = 0,1/2,1,3/2,... Valorile maxime ale numărului cuantic de spin, găsite experimental, sunt 7/2, pentru valorile semiîntregi și 9, pentru valorile întregi. Aceste limite sugerează aranjarea în pături
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
care provine din suma momentelor cinetice orbitale și de spin ale protonilor și neutronilor (nucleonilor). Mărimea acestuia este cuantificată cu numărul cuantic de spin nuclear “i” prin relația unde i = 0,1/2,1,3/2,... Valorile maxime ale numărului cuantic de spin, găsite experimental, sunt 7/2, pentru valorile semiîntregi și 9, pentru valorile întregi. Aceste limite sugerează aranjarea în pături a nucleonilor din nucleu, până la completarea unor aranjamente stabile corespunzătoare unor minime ale energiei nucleului, la fel ca și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
indică Să considerăm un nucleu care posedă un moment magnetic µ și un moment cinetic I Cele două mărimi sunt paralele și putem scrie într-un câmp magnetic exterior B 0 nucleul are o energie suplimentară zI = mi fiind numărul cuantic magnetic de spin nuclear, Energia căpătată de nucleu în câmpul magnetic exterior va fi: într-un câmp magnetic, un nucleu cu i=1/2 are două nivele de energie corespunzătoare, Nucleul poate trece dintr-o stare energetică în cealaltă schimbând
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
pusă în evidență structura hemoglobinei de către M.F. Perutz, a vitaminei B12, de către D.Hodgkin, sau descoperirea elicei duble a ANDului de către F.H.Crick, J.D.Watson și M.Wilkins, rezultat care a putut explica mecanismele eredității. VI.6. FENOMENUL LASER. GENERATORI CUANTICI DE RADIAȚIE Există trei tipuri de generatori cuantici de radiație: • LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) • MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) • IRASER (Infrared Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Amplificatorii cuantici reprezintă surse de radiații
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
a vitaminei B12, de către D.Hodgkin, sau descoperirea elicei duble a ANDului de către F.H.Crick, J.D.Watson și M.Wilkins, rezultat care a putut explica mecanismele eredității. VI.6. FENOMENUL LASER. GENERATORI CUANTICI DE RADIAȚIE Există trei tipuri de generatori cuantici de radiație: • LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) • MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) • IRASER (Infrared Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Amplificatorii cuantici reprezintă surse de radiații luminoase monocromatice și de mare putere. VI.6
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
6. FENOMENUL LASER. GENERATORI CUANTICI DE RADIAȚIE Există trei tipuri de generatori cuantici de radiație: • LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) • MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) • IRASER (Infrared Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Amplificatorii cuantici reprezintă surse de radiații luminoase monocromatice și de mare putere. VI.6.1. Emisia spontană și emisia stimulată Pentru ca un amplificator cuantic să funcționeze trebuie să îndeplinească trei condiții: ♦ Să existe un mediu activ, adică un sistem de atomi, gaz
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]