Электронная школа
<<  Электронная гарантия Создаем зеленый мир вместе Вов в карелии 4 класс  >>
Парамагнетизм
Парамагнетизм
Орбитальные механический и магнитный моменты электрона
Орбитальные механический и магнитный моменты электрона
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Гиромагнитное отношение (
Гиромагнитное отношение (
Формула Ланде
Формула Ланде
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Расщепление энергетических уровней одиночных электронов в магнитном
Расщепление энергетических уровней одиночных электронов в магнитном
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Основное уравнение резонанса
Основное уравнение резонанса
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Квантомеханическая интерпретация ЭПР
Квантомеханическая интерпретация ЭПР
Переменное ЭМ поле с одинаковой вероятностью может индуцировать
Переменное ЭМ поле с одинаковой вероятностью может индуцировать
Переменное ЭМ поле с одинаковой вероятностью может индуцировать
Переменное ЭМ поле с одинаковой вероятностью может индуцировать
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод накопления
Метод накопления
Метод накопления
Метод накопления
Метод накопления
Метод накопления
Характеристики спектров ЭПР амплитуда сигнала
Характеристики спектров ЭПР амплитуда сигнала
Характеристики спектров ЭПР ширина линии
Характеристики спектров ЭПР ширина линии
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Сверхтонкая структура спектров ЭПР
Сверхтонкая структура спектров ЭПР
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод спиновых зондов и меток
Метод спиновых зондов и меток
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Пептид дельта сна
Пептид дельта сна
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Сигналы ЭПР наблюдаемые в биологических системах
Сигналы ЭПР наблюдаемые в биологических системах
Сигналы ЭПР наблюдаемые в биологических системах
Сигналы ЭПР наблюдаемые в биологических системах
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Устройство радиоспектрометра ЭПР
Устройство радиоспектрометра ЭПР
Устройство радиоспектрометра ЭПР
Устройство радиоспектрометра ЭПР
Источником излучения в радиоспектрометре является клистрон,
Источником излучения в радиоспектрометре является клистрон,
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств
Картинки из презентации «Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем» к уроку информатики на тему «Электронная школа»

Автор: Alexander. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока информатики, скачайте бесплатно презентацию «Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 494 КБ.

Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем

содержание презентации «Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Метод электронного парамагнитного 37
резонанса в исследованиях свойств 38Модуляционный метод измерения. Основан
биосистем. 2008. на использовании колеблющегося магнитного
2План лекции. поля, многократно проходящего через точку
3История открытия метода ЭПР. Метод ЭПР резонанса (пояснения на доске).
является основным методом для изучения 39
парамагнитных частиц присутствующих в 40Метод накопления.
биологических системах. К парамагнитным 41Характеристики спектров ЭПР амплитуда
частицам имеющим важное биологическое сигнала. Сигнал ЭПР представляет собой
значение относятся два главных типа первую производную от линии. Площадь под
соединений - это свободные радикалы и линией поглощения пропорциональна
металлы переменной валентности (такие как концентрации парамагнитных частиц в
Fe, Cu, Co, Ni, Mn) или их комплексы. образце (пропорциональна второму интегралу
Кроме свободнорадикальных состояний от спектра ЭПР) Если два сигнала имеют
методом ЭПР исследуют триплетные одинаковую ширину, то концентрации
состояния, возникающие в ходе парамагнитных центров соотносятся как
фотобиологических процессов. Метод амплитуды сигналов линии поглощения.
электронного парамагнитного резонанса был 42Характеристики спектров ЭПР амплитуда
открыт сравнительно недавно - в 1944 г. в сигнала. Для определения концентрации
Казанском Университете Евгением измеряют площади под кривой поглощения у
Константиновичем ЗАВОЙСКИМ при эталона с известной концентрацией
исследовании поглощения электромагнитной парамагнитных центров у измеряемого
энергии парамагнитными солями металлов. Он образца и неизвестную концентрацию;
заметил, что монокристалл CuCl2, находят из пропорции, при условии, что оба
помещенный в постоянное магнитное поле 40 образца имеют одинаковую форму и объем.
Гаусс (4 мТл) начинает поглощать 43Характеристики спектров ЭПР форма
микроволновое излучение с частотой около линии. Спектр ЭПР является не линейчатым,
133 Мгц. Пионерами применения ЭПР в а непрерывным в некоторой окрестности
биологических исследованиях в СССР были точки резонанса. Функция, описывающая
Л.А. Блюменфельд и А.Э. Калмансон, которые сигнал ЭПР называется функцией формы линии
опубликовали в 1958 г. в журнале Биофизика (в разбавленных растворах кривая
статью об изучении свободных радикалов, поглощения описывается функцией Лоренца ).
полученных под действием ионизирующего 44Характеристики спектров ЭПР ширина
излучения на белки. линии. Ширина спектра ЭПР зависит от
4История открытия метода ЭПР. В 1954 г. взаимодействия магнитного момента
Коммонеp, Таунсенд и Пэйк обнаpужили электрона с магнитными моментами
сигналы электронного парамагнитного окружающих ядер (решетки) и электронов
резонанса (ЭПР) свободных pадикалов в Механизм релаксации заключается в передаче
печени и дpугих тканях животных и в кванта электромагнитной энергии решетке
дрожжевых клетках. или окружающим электронам и возвращении
5Метод ЭПР. Позволяет избирательно электрона на низкоэнергетический уровень
детектировать и изучать электронное Позволяет судить о реальных
строение различных парамагнитных частиц. взаимодействиях, которые испытывает
Современные спектрометры позволяют изучать неспаренный электрон и которые приводят к
парамагнитные молекулы непосредственно в неизбежному «размазыванию» его энергии.
процессе функционирования нативных 45Характеристики спектров ЭПР ширина
биологических систем. Можно изучать даже линии. Величина Т1 называется временем
небольших животных помещенных в специально спин-решеточной релаксации (взаимодействия
сконструированный резонатор спектрометра. магнитного момента неспаренного электрона
Позволяет обнаруживать неспаренные с решеткой ) и характеризует среднее время
электроны при низкой их концентрации (10-5 жизни спинового состояния Величина Т2
М) в любом веществе, не разрушая и не называется временем спин-спиновой
видоизменяя его. релаксации (взаимодействия магнитного
6Парамагнетизм. Парамагнетики – момента неспаренного электрона с
вещества, молекулы которых обладают магнитными моментами других электронов)
отличными от нуля магнитными моментами. Это взаимодействие приводит к уменьшению
O2, NO, щелочные металлы, различные соли времени релаксации и тем самым к уширению
редкоземельных элементов и элементов линии спектра ЭПР Наблюдаемое время
группы железа. релаксации считают суммой времени
7Орбитальные механический и магнитный спин-решеточной и спин-спиновой
моменты электрона. Орбитальный момент релаксации.
количества движения электрона Р по орбите 46Характеристики спектров ЭПР ширина
радиуса R равен (1) где m- масса линии. чем сильнее спин-спиновое и T2 и
электрона, v - его скорость Орбитальному спин-решеточное T1 взаимодействие, тем
механическому моменту соответствует шире спектральная линия. Ширина одиночной
орбитальный магнитный момент (2) где I - линии ЭПР обратно пропорциональная
сила тока в контуре, а S - площадь параметрам T1 и T2. Для свободных
контура. радикалов в растворе T1 >> T2
8Орбитальные механический и магнитный следовательно ширина линии будет
моменты электрона. S = ?R2. Где e - заряд определяться T2.
электрона. 47Характеристики спектров ЭПР механизмы
9Орбитальные механический и магнитный уширения линии. Диполь-дипольные
моменты. С другой стороны, из атомной взаимодействия (взаимодействие магнитного
физики известно, что орбитальный момента неспаренного электрона с локальным
механический момент выражается через магнитным полем, создаваемым соседними
орбитальное квантовое число следующим электронами и ядрами) Анизотропия
образом (3) n - орбитальное квантовое g-фактора орбитальное движение электрона
число, принимающее значения 0, 1, 2 и т.д создает переменнное магнитное поле с
Тогда магнитный орбитальный момент будет которым взаимодействует спиновый магнитный
выглядеть (4). момент. Это взаимодействие приводит к
10Магнетон Бора. Для n=1 величина ? отклонению g-фактора от значения 2,0023,
называется магнетоном Бора и является соответствующего свободному электрону.
единичным магнитным моментом. Эта величина Динамическое уширении линии (взаимное
равна 9,27*10-21 Дж/м*Тл (5). превращение двух форм радикала) Спиновый
11Спиновые механический и магнитный обмен (изменении направления спинового
моменты. Спиновый магнитный момент магнитного момента электрона на
электрона связан со спиновым движением противоположное при соударении с другим
электрона, которое можно представить, как неспаренным электроном или иным
движение вокруг собственной оси. Спиновый парамагнетиком ).
механический момент электрона равен где S 48Тонкая структура спектров ЭПР. Если
- спиновое квантовое число равное ? спиновый и орбитальный моменты в атоме
Магнитный и механический спиновые моменты отличны от нуля, то за счет взаимодействия
связаны соотношением где MS - магнитное спинового и орбитального моментов
квантовое число равное +1/2. энергетические уровни могут дополнительно
12 расщепиться. В результате этого вид
13Гиромагнитное отношение (?). Отношение спектра ЭПР усложнится и вместо одной
магнитного момента к механическому спектральной линии в спектре ЭПР появятся
называется гиромагнитным отношением (g) несколько линий.
Для орбитального Для спинового. 49
14G - фактор. Для гиромагнитного 50Сверхтонкая структура спектров ЭПР. В
отношения электронов, имеющих различный основе расщепления линии ЭПР на несколько
вклад орбитального и спинового движения, лежит явление сверхтонкого взаимодействия,
вводят коэффициент пропорциональности g, т. е. взаимодействия магнитных моментов
такой, что Этот коэффициент неспаренных электронов (MS) с магнитными
пропорциональности называется g-фактором. моментами ядер (MN). В рассмотренном
когда отсутствует спиновое движение примере спин ядра, взаимодействующего с
электрона и существует только орбитальное неспаренным электроном, полуцелочисленным
g=1 (S=0) если отсутствует орбитальное дало расщепление на две линии. Такая
движение и существует только спиновое величина спина характерна для протонов.
(например, для свободного электрона) g=2 51Сверхтонкая структура спектров ЭПР.
(L=0). Позволяет многое узнать об энергии и
15Формула Ланде. Если свободный атом локализации неспаренных электронов и о
содержит несколько электронов, то их свойствах молекул вообще. Если движение
орбитальные и спиновые моменты неспаренного электрона ограничено атомной
складываются В этом случае магнитные орбиталью какого-либо одного атома, он
свойства атома будут определяться будет взаимодействовать с ядром именно
значениями квантовых чисел L (суммарный этого атома. Необходимо помнить, что не
орбитальный момент) и S (суммарный все ядра обладают спином и магнитным
спиновый момент), а также полным квантовым моментом.
числом J. При отсутствии суммарного 52
спинового момента (S=0) g=1; При 53Сверхтонкая структура спектров ЭПР.
отсутствии суммарного орбитального момента Вместо синглетной линии электронного
(L=0) g=2 1 < g < 2. поглощения возникнет (2I+1) линий равной
16 интенсивности. Полученная информация
17В большинстве случаев орбитальный широко используется для определения
магнитный момент равен нулю (L=0) поэтому значений ядерных спинов. Имея спектры с
при обсуждении принципа метода ЭПР эталонной сверхтонкой структурой, можно
рассматривается только спиновый магнитный проводить качественный и количественный
момент. анализ спектров исследуемых веществ.
18 54Сверхтонкая структура спектров ЭПР.
19 Mn55 I=5/3 6 линий Cu63 Cu65 I=3/2 4 линии
20По законам квантования разрешены Для биохимика непосредственный интерес
только такие квантовые состояния, для представляет фактическая величина
которых квантовые числа различаются на расщепления между сверхтонкими
единицу. Для одиночных неспаренных компонентами и характер ее изменения с
электронов эти два состояния (+1/2 и -1/2) изменением угла. Позволяет
являются единственными возможными. идентифицировать активный центр
21Расщепление энергетических уровней исследуемого соединения, установить
одиночных электронов в магнитном поле природу химической связи, потенциальную
(эффект Зеемана). Энергия взаимодействия активность различных групп, охватываемых
магнитного момента электрона с магнитным орбиталью неспаренного электрона.
полем выражается уравнением. 55Метод спиновых зондов и меток. Формула
22 спинового зонда ТЕМПО и его спектр ЭПР. В
23Расщепление энергетических уровней в этом радикале неспаренный электрон
магнитном поле было обнаружено в 1896 году локализован около ядра азота, магнитное
голландским физиком П. Зееманом эффект поле которого накладывается на внешнее
Зеемана лежит в основе явления ЭПР. магнитное поле.
24 56
25Длина волны – Напряженность поля 3,2 57Пептид дельта сна. С использованием
см – 3000-4000 Э 8 мм – до 13000 Э. метода спиновых меток и зондов впервые
26Индукция магнитного поля лежит в выявлено наличие прямого взаимодействия
диапазоне (0,34-1,25 Т). 9,5 ГГц пептида с клеточными мембранными
(X-полоса) ведется с растворами и при структурами in vitro. Критерием
изучении систем, не требующих очень динамического состояния липидных
высокого разрешения спектров 25ГГц компонентов различных областей мембраны
(K-полоса) 35 ГГц (Q-полоса). рассматривали параметр упорядоченности S,
27Основное уравнение резонанса. который характеризует молекулярную
Количество электронов, имеющих ту или иную подвижность зонда и рассчитывается по
энергию, будет определяться в соответствии спектрам ЭПР.
с распределением Больцмана, а именно где 58
n1 и n2 количество электронов на более 59
высоком или более низком энергетическом 60Метод спиновых зондов и меток.
уровне, соответствующем магнитному моменту Спиновые зонды. Время корреляции (время
электрона со спином +1/2 или -1/2. поворота нитроксильного радикала на угол
28Основное уравнение резонанса. Если 90оС) исследование мембран, рН внутри
теперь на систему электронов, находящуюся лизосом. Спиновые метки. Количество и
в магнитном поле, подать электромагнитную доступность SH-групп белков.
энергию, то при определенных значениях Фермент-субстратные взаимодействия. Метод
величины энергии падающего кванта будут спиновых ловушек. (нитроны и
происходить переходы электронов между нитрозосоединения).
уровнями. 61Сигналы ЭПР наблюдаемые в
29Основное уравнение резонанса. биологических системах. Спектры ЭПР
Необходимым условием переходов является УФ-облученного цистеина. Спектр ЭПР печени
равенство энергии падающего кванта (hn) крысы.
разности энергий между уровнями электронов 62Сигналы ЭПР наблюдаемые в
с различными спинами (gbH). Уравнение биологических системах. Применение метода
выражает основное условие поглощения ЭПР в биологических исследованиях связано
энергии электронами энергетические уровни с изучением двух основных видов
электронов, помещенных в магнитное поле, парамагнитных центров - свободных
расщепляются в этом поле в зависимости от радикалов и ионов металлов переменной
величины спинового магнитного момента и валентности. Изучение свободных радикалов
интенсивности магнитного поля. в биологических системах связано с
30 трудностью, заключающейся в низкой
31 концентрации свободных радикалов,
32Квантомеханическая интерпретация ЭПР. образующихся при жизнедеятельности клеток.
В идеализированном случае (система Концентрация радикалов в нормально
изолированных парамагнитных центров) метаболизирующих клетках составляет по
согласно распределению Больцмана нижние разным источникам примерно 10-8 - 10-10 М,
энергетические уровни N1 населены больше в то время как современные
N2. поэтому электромагнитное излучение радиоспектрометры позволяют измерять
будет индуцировать переходы снизу вверх концентрации радикалов 10-6 - 10-7 М
(поглощение), чем переходы сверху вниз Повысить концентрацию свободных радикалов
(излучение). В целом будет наблюдаться можно затормозив их гибель и повысив
поглощение энергии электромагнитного поля скорость их образования. Это можно сделать
парамагнитным образцом. путем облучения (УФ или ионизирующей
33«Индуцированная эмиссия». Под радиацией) биологических объектов
действием излучения не только электроны, находящихся при низкой температуре.
находящиеся на нижнем уровне, поглощают 63
энергию и переходят на верхний уровень, но 64
и электроны, находящиеся на верхнем 65
уровне, переходят на нижний уровень и при 66Устройство радиоспектрометра ЭПР.
этом излучают квант электромагнитной 67Источником излучения в
энергией. радиоспектрометре является клистрон,
34Переменное ЭМ поле с одинаковой представляющий из себя радиолампу, дающую
вероятностью может индуцировать переходы монохроматическое излучение в диапазоне
как снизу вверх, так и сверху вниз. Такие сантиметровых волн. Диафрагме
индуцированные переходы сопровождаются спектрофотометра в радиоспектрометре
изменением ориентации спина. соответствует аттенюатор, позволяющий
35Квантомеханическая интерпретация ЭПР. дозировать мощность, падающую на образец.
Как объяснить, что по мере поглощения Кювета с образцом в радиоспектромере
энергии ЭМ поля образцом различие в находится в специальном блоке, называемом
заселенности энергетических уровней в резонатором. Резонатор представляет собой
теории будет исчезать после того как N1=N2 параллелепипед, имеющий цилиндрическую или
число поглощаемых квантов станет равным прямоугольную полость в которой находится
числу испускаемых следовательно в целом поглощающий образец. Размеры резонатора
поглощения энергии ЭМИ не должно таковы, что в нем образуется стоячая
наблюдаться а в действительности дело волна. Элементом отсутствующем в
обстоит иначе? оптическом спектрометре является
36Явление магнитной релаксации. электромагнит, создающий постоянное
Парамагнитные частицы могут обмениваться магнитное поле, необходимое для
энергией друг с другом и взаимодействовать расщепления энергетических уровней
с окружающими их атомами и молекулами. (в электронов.
кристаллах спины передают свою энергию 68
кристаллической решетке) благодаря быстрой 69? Какие вещества отнести к
безызлучательной релаксации спинов в парамагнетикам? 1. Кислород 2. Азот 3.
системе успевают восстановиться Монооксид азота 4. ТЭМПО 5. Убихинон.
практическое равновесное отношение 70Двойной электронно-ядерный резонанс
заселенности зееменовских подуровней N2/N1 (ДЭЯР).
< 1. 71Конец лекции.
Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем.ppt
http://900igr.net/kartinka/informatika/metod-elektronnogo-paramagnitnogo-rezonansa-v-issledovanijakh-svojstv-biosistem-172921.html
cсылка на страницу

Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем

другие презентации на тему «Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем»

«Организм как биосистема» - Частями клетки являются органоиды: Митохондрии, Пластиды, рибосомы, Вакуоли . Разнообразие по добыванию пищи : Нервно –гуморальная регуляция. Как осуществляется регуляция у организмов –одноклеточных, растений , у высших животных? Разнообразие организмов. Одноклеточные организмы. У водорослей , грибов, простейших большую роль играют ионы кальция.

«Электронные материалы» - Кнопка (Button). Структура мультимедиа курса. Технологии мультимедиа. Создание мультимедийного продукта осуществляется в два этапа: проектирование и детализация. Quiz_style1. Компьютерная тестирующая система. Загрузка внешних клипов. Результаты тестирования. Полоса прокрутки (UIScrollBar). Примеры шаблонов: Photo Slideshows - фотогалерея; Quiz - электронное обучение;

«Резонанс» - Кораблестроители - с качкой и вибрацией корабля и т. д. Что осложняло процедуру преодоления, и что придумал студент? А один (студент-физик) быстро преодолел мостик, понаблюдав предварительно за неудачниками. Раскачивание груза на подъёмном кране. Раскачивание языка колокола. Мы живем в мире колебаний.

«Ресурсы по английскому» - Программа способна заменить преподавателя, учебник и лингафонный курс. Знать много языков – значит иметь много ключей к одному замку. Курс позволяет расширить словарный запас и повысить уровень языка. Мультимедийная обучающая программа. Все примеры, содержащиеся в тексте озвучены иностранными дикторами.

«Учебники электронные» - Сегодня в основу образования должно заложено корпоративное обучение. Принцип квантования; Принцип полноты; Принцип наглядности; Принцип ветвления; Принцип регулирования; Принцип адаптивности; Принцип компьютерной поддержки; Принцип собираемости. Разрабатывается компьютерная поддержка: определяется, какие математические действия в каждом конкретном случае поручаются компьютеру и в какой форме должен быть представлен ответ компьютера.

«Электронный дневник» - Для учеников. Учителю. 33. Библиотека художественной литературы, медиатека, словари, энциклопедии. Словари. Интернет-проект «Дневник.ру». Конкурс "Школа вне уроков". Родителю. Для родителей. Доступность электронного дневника. Возможности электронных дневников и журналов успеваемости. Электронный дневник ученика.

Электронная школа

20 презентаций об электронной школе
Урок

Информатика

130 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по информатике > Электронная школа > Метод электронного парамагнитного резонанса в исследованиях свойств биосистем