Спектральные методы исследования в биохимии
Скачать 0.56 Mb.
|
| ТЕМА 8. Инфракрасная спектрофотометрия. Указания к изучению темы. Инфракрасная область электромагнитного излучения делится на ближнюю инфракрасную (1 – 2 мкм), инфракрасную (2 – 25 мкм) и дальнюю инфракрасную области (25 – 250). Наиболее часто применяется область 2,5 - 250 мкм. Для ассимметричной молекулы, состоящей из n атомов, возможны 3n - 6 нормальных колебаний, из которых 2n – 5 приводит к деформации связей и n – 1 к их растяжению. Колебания, сопровождающиеся изменением дипольного момента, т.е. смещения заряда, наблюдаются в инфракрасной области. Другие колебания регистрируются с помощью спектроскопии комбинционного рассеяния (рамановской спектроскопии). Инфракрасные спектры абсолютно специфичны, поэтому их можно считать своеобразными «отпечатками пальцев» молекул. Инфракрасные спектры для таких молекул, как вода или двуокись углерода, довольно легко идентифицировать. Но биохимикам больше интересны молекулы очень большого размера; молекула же, содержащая 50 атомов, имеет уже 144 нормальных колебания. К счастью, благодаря ряду обстоятельств, ситуация может существенно упрощаться. Некоторые полосы в инфракрасных спектрах разных молекул появляются при одних и тех же длинах волн и относятся к одинаковым группам атомов в молекулах. Это аналогично спектрам поглощения хромофоров. Такие «группы частот» – важный компонент при исследовании спектров ( инфракрасные спектры – колебательные спектры, поэтому их принято строить в частотах, а не длинах волн). Очень полезен для анализа тот факт, что поглощение группы атомов в молекуле зависит от её окружения – частоты колебаний сдвигаются в ту или иную сторону. Так удается различить колебания С – Н-связи в группах =СН2 и – СН3. При увеличении энергии связи атомов, например при образовании двойных связей, частота колебаний растяжения связей увеличивается, то есть уменьшается длина волны поглощенного света. При увеличении приведенной массы связанных атомов частота колебаний атомов уменьшается, то есть поглощается свет большей длины волны. Для любой связи частота деформационных колебаний меньше частоты колебаний растяжения связей. Все промышленные инфракрасные спектрофотометры, использующиеся для аналитических целей, двухлучевые. В таких приборах все побочные эффекты, обусловленные растворителем и примесями, автоматически компенсируются, также снимаются сложности, связанные с сильным поглощением двуокиси углерода и паров воды. В качестве монохроматоров чаще используют дифракционные решетки из-за их большей экономичности. Образцы нельзя приготавливать в воде, поскольку она, как и органические растворители, очень сильно поглощает в инфракрасной области. Вода также растворяет почти все вещества, прозрачные в инфракрасной области. Образец следует экранировать от источника света, чтобы его температура не увеличивалась больше, чем на 50С в 1 час. Несмотря на старания использовать инфракрасную спектрофотометрию для изучения биологических макромолекул и мембран, основное применение этого метода в биохимии – исследование структур биологических молекул среднего размера. Он обычно используется в сочетании с ядерным магнитным резонансом и масс-спектрометрией. Когда видимый монохроматический свет проходит через прозрачную среду, часть его выходит не поглотившись, часть поглощается, а 10- 6 падающего света рассеивается под прямым углом к падающему свету. Чуть менее 1% рассеянного света имеет другую длину волны – явление, названное эффектом Рамана (эффектом комбинационного рассеяния света). Эффект Рамана обусловлен тем, что возбужденные светом молекулы, потеряв избыточную энергию, не всегда возвращаются на исходный колебательный подуровень, поэтому свет, испускаемый ими, может иметь как меньшую, так и большую длину волны. Волновые числа, определяющие отличие линий комбинационного рассеяния света от линий возбуждающего света, соответствуют расположению колебательных энергетических подуровней в молекуле и располагаются в инфракрасной области. Регистрируемые колебания отвечают изменению поляризуемости молекулы, а не дипольного момента. Поэтому спектры комбинационного рассеяния света дополняют информацию, полученную посредством инфракрасной спектроскопии, и также используются для изучения структуры молекул. Поскольку рамановское излучение очень слабое, соответствующие приборы появились лишь после развития лазерной техники. Рамановские спектрофотометры регистрируют колебания в видимой и ближней инфракрасной области даже для водных растворов биологических соединений, которые очень сильно поглощают в инфракрасной области. Однако эта методика используется в биохимии редко. Спектроскопия комбинационного рассеяния света, также используется для исследования структур органических молекул среднего размера. Литература к теме 8:
Вопросы для самоконтроля.
Указания по написанию реферата. Одной из форм самостоятельной работы студентов является написание реферата. Реферат – краткое описание рецензируемых текстов с набором ключевых понятий и основных положений. Работа над рефератом способствует повышению общей и профессиональной эрудиции студентов. Реферирование может быть посвящено отдельной проблеме или содержать обобщение разных точек зрения по определенной теме. Автор реферата определяет свое отношение к рассматриваемым научным позициям, взглядам или определениям, принадлежащим различным авторам. Реферат должен представлять собой научную ценность, поэтому подход студента к написанию реферата должен иметь исследовательский характер. При подготовке реферата следует использовать монографии, обзоры и оригинальные научные статьи. Выполнение реферативных работ осуществляется в несколько этапов: выбор темы, составление плана, проработка литературных источников с их анализом, написание и защита реферата. Тема реферата выбирается из рекомендованного списка или по предложению студента (с согласия преподавателя). Рекомендуемый объём реферата – около 20 страниц компьютерного набора через 1,5 интервала. Высота букв (кегль) – 14. Текст должен быть напечатан на одной стороне стандартного листа белой бумаги формата А4 (210 х 297 мм). Страницы должны иметь поля: левое – 30 мм; верхнее – 25 мм; правое – 15 мм; нижнее – 20 мм. Страницы нумеруются вверху (от центра). К реферату прилагается презентационный материал, включающий около 10 слайдов. Структура реферата и правила оформления рисунков, схем, цитируемой литературы аналогичны требуемым для курсовых и дипломных работ. Примерные темы рефератов для самостоятельной работы студентов
Основной список литературы
Список дополнительной литературы
Перечень примерных контрольных вопросов к зачету по курсу «Спектральные методы исследования в биохимии»
|
Похожие:
 | Гинекологии для студентов 5 курса Исследование функции яичников. Дополнительные методы исследования: биопсия, диагностическое выскабливание, аспирационная биопсия,... | | Методические рекомендации по изучению дисциплины «Методы исследований... Целью освоения дисциплины «Методы исследования в социальной работе» является формирование целостной системы знаний об основных общенаучных... |
| Программа вступительных экзаменационных испытаний в ординатуру по... Методы исследования пищевода. Рентгенологические методы. Эзофагоманометрия. Фармакодиагностика. Методы выявления гастроэзофагеального... |  | Пояснительная записка Курс «Физико-химические методы исследования» Курс «Физико-химические методы исследования» преподается в течение 6 семестра (одо), предназначен для магистрантов, обучающихся по... |
| Памятка по подготовке к лабораторным методам исследованиям лабораторные методы исследования Лабораторные методы исследования служат важным этапом обследования больного. Полученные данные помогают оценке состояния больного,... | | Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... А. А. Кудрявцев., С. С. Волкова. Спектральные методы исследования в нефтехимии: Учебно-методический комплекс рабочая учебная программа... |
| Примерная программа наименование дисциплины инструментальные методы исследования почв и растений Инструментальные методы исследования почв и растений является предшествующей дисциплиной для следующих дисциплин: история и методология... | | Программа для подготовки аспирантов специальности 07. 00. 09 «Историография,... «Историография, источниковедение и методы исторического исследования» (07. 00. 00 Исторические науки и археология) [Электронный ресурс]... |
| Программа вступительных испытаний по направлению подготовки научно-педагогических... Введение. Биохимия как наука о веществах, входящих в состав живой природы, и их превращениях, лежащих в основе жизненных явлений.... | | «Роль женщины в современном мире» Введение (аннотация, актуальность, проблема, цель и задачи, предмет и объект исследования, гипотеза и методы исследования) |
| Исследования Гипотеза: в результате проведённого исследования будут определены последствия воздействия пк на организм человека, указаны методы... | | Теория, методология и методы психологического исследования Целью курса является формирование у студентов профессиональной компетентности в области планирования и проведения теоретического... |
| Рекомендации по оформлению реферата практикума по курсу Реферат включает в себя следующие блоки: «введение», «глава I. Обзор литературных источников», «глава II. Цель, задачи, методы, организация... | | Регуляция I и II типов программированной клеточной гибели т-лимфоцитов... Работа выполнена в нил биохимии нуклеиновых кислот кафедры биохимии фгаоувпо «Казанский (Приволжский) федеральный университет», г.... |
| Рич Р. К. Политология. Методы исследования: Пер с англ. / Предисл. А. К. Соколова Мангейм Дж. Б., Рич Р. К. Политология. Методы исследования: Пер с англ. / Предисл. А. К. Соколова. – М.: Издательство “Весь Мир”,... | | Аналитический обзор по тематике Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем», проведенной в Саратове 25-27 сентября 2007 г в Институте... |
