Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Лазуркин Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 116

Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркин Ю.С.

Лазуркин Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот — М.: Наука, 1967. — 342 c.
Скачать (прямая ссылка): afizsvoystvapentanola1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 110 111 112 113 114 115 < 116 > 117 118 119 120 121 122 .. 126 >> Следующая

Фотобиология и фотосинтез. Фотохимические процессы обычно сопровождаются появлением свободных радикалов в качестве промежуточных продуктов. Современные чувствительные спектрометры ЭПР позволяют регистрировать и идентифицировать эти промежуточные соединения непосредственно в резонаторе прибора при освещении. Особенно интересна возможность однозначной идентификации возбужденных триплет-ных состояний. В триплетном состоянии спин системы равен единице, и, как правило, удается наблюдать сигнал ЭПР при ^-факторе, близком к 4, соответствующий переходу с Am = 2.
Бурно развиваются сейчас ЭПР-исследования первичных актов фотосинтеза. При помощи быстродействующих приборов удается зарегистрировать кинетику накопления и гибели парамагнитных центров в первые миллисекунды после импульса света. Можно не сомневаться, что именно метод ЭПР поможет расшифровать физические механизмы одного из важнейших процессов, происходящих в природе.
2. Ядерный магнитный резонанс
В последние годы при помощи спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) выполнен ряд важных исследований, в области биохимии и биофизики. Первые попытки обобщить полученные результаты сделаны в работах [6—8].
В данном разделе дано изложение теории ЯМР, представление о методе и на примере ряда работ показаны возможности этого нового мощного метода исследования в применении к биологии.
а. Теоретические основы метода ЯМР
Квантовомеханическое рассмотрение. Как известно, ядра атомов характеризуются собственным механическим моментом количества движения, или спином /. Механический момент обусловливает появление у ядер магнитного момента р.. При помещении в постоянное магнитное поле напряженностью
297
H0 магнитные моменты, первоначально хаотически ориентированные в пространстве, принимают определенные дискретные ориентации. Возможны 2/-I-1 ориентации со следующими значениями проекции спина т на направление поля Я0:
Щ = У, {J]— 1), {J —2), . .., —Л
Если J = Va. что имеет место у ядер атомов Я1, P31 и других,
то возможны две ориентации с проекциями спина, равными + V2 и — V2. т. е. по полю и против поля.
Проекции ядерного магнитного момента ц на направление поля
также имеют 2J + 1 значений и равны соответственно 1^j- при
абсолютной величине вектора магнитного момента, равной YJ {J + 1) (г.
Энергия взаимодействия магнитного момента ядра с полем описывается выражением
? = (хЯ0 = -^^, (16)
т. е. в поле происходит образование 2J + 1 дискретных энергетических уровней с расстоянием между соседними уровнями. Это расстояние может быть записано в виде ?[х0г70, где — ядерный магнетон, a g = —--фактор расщепления.
В результате теплового движения устанавливается равновесное распределение ядерных моментов по квантовым энергетическим состояниям, описываемое уравнением Больцмана:
Л^Лехр(-Іі), (17)
где Ni — число ядер в состоянии, соответствующем энергии; А — константа; k — постоянная Больцмана; T — абсолютная температура. Энергетической разнице двух соседних уровней (16):
Д? =-Ир1- {Am =1) (18)
соответствует разница населенности этих уровней AN, причем
N+ AN ¦ ( KE
- - - = ехр '------
N 1 V kT
Учитывая, что Щ <<1, получим для случая / = 7г
kT
N kT ' К
298
Согласно квантовомеханическим правилам отбора между энергетическими уровнями разрешены только те переходы, при которых величина т изменяется на ±1. Следовательно, квант энергии hvo может вызвать переходы, если он имеет такую же величину, как и промежуток между уровнями:
hv=j-H0 = gii0H0, (20)
где h — постоянная Планка.
Если частоту колебаний V0 выражать в Мгц, а напряженность магнитного поля H0 в эрстедах, то условие резонанса (20) для протонов будет определяться соотношением
V0 =4,257-10-3Я0.
При полях в несколько тысяч эрстед для большинства ядер, обладающих магнитными моментами, частоты V0 находятся в области обычных радиочастот. Радиочастотное поле будет стимулировать в равной степени переходы спинов как с нижних энергетических уровней на верхние, так и наоборот. Вследствие разницы населенностей уровней переходы с нижних уровней на верхние будут происходить чаще, радиочастотная энергия будет поглощаться, а населенности энергетических уровней выравниваться.
Если уровни станут равнонаселенными, никакого поглощения в дальнейшем происходить не будет, наступит так называемое насыщение. Однако этому препятствует спин-решеточная релаксация.
Спин-решеточной релаксацией называют переход ядер между двумя состояниями с различными значениями проекции спина за счет теплового движения соседних атомов и молекул. Избыток энергии при этом рассеивается по внутренним степеням свободы образца («решетке»), т. е. превращается в тепло.
Спин-решеточная релаксация приводит к непрерывному поглощению энергии электромагнитного поля. Процесс избирательного поглощения электромагнитной энергии, связанный с переориентацией системы ядерных магнитных моментов в постоянном магнитном поле, получил название ядерного магнитного резонанса.
Классическое рассмотрение. При помещении образца в постоянное магнитное поле H0, направленное вдоль оси z, ядерные магнитные моменты начинают прецессировать с лармо-ровской частотой
Предыдущая << 1 .. 110 111 112 113 114 115 < 116 > 117 118 119 120 121 122 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама