Абсорбционная спектроскопия (поглощение света веществом)

1.

Абсорбционная спектроскопия
(поглощение света веществом)

2.

Параметры электромагнитных излучений
[нм]
[Гц, c-1]
[см-1]
Е [Дж, кал]
E hc / h
h 6,626 10 34 Дж*с

3.

Шкала электромагнитных излучений, используемая
для исследований в области биологии
γ – спектроскопия
Рентгеновская спектроскопия
Оптическая спектроскопия:
УФ-спектроскопия (электронные переходы)
Спектроскопия видимого диапазона (электронные
переходы)
• ИК-спектроскопия (колебательные и вращательные
перходы)
4) Радиочастотная спектроскопия:
• ЯМР
• ЭПР
1)
2)
3)

4.

Шкала электромагнитных излучений, используемая
для исследований в области биологии

5.

6.

Поглощение света. Закон Бугера–Ламберта – Бера
J0
J
K, e – коэффициенты поглощения
и молярного поглощения,
сМ – концентрация вещества
l
T ( J / J 0 ) 100%
D Lg (T )
D e cM l
-коэффициент пропускания
- оптическая плотность

7.

Группы, поглощающие свет в оптическом диапазоне
Хромофоры – химические группы, отвечающие за
поглощение света веществом
ароматические группы
сопряженные двойные связи
неподеленные пары электронов

8.

СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ
А
А
max .
(нм)

9.

Спектры поглощения биомолекул

10.

11.

Улучшение разрешения максимумов при
снижении температуры

12.

Улучшение разрешения максимумов при
математической обработке спектров

13.

Определение концентрации бактерий
путем измерения оптической плотности
Одно из основных применений УФ-спектроскопии на
сегодняшний день – измерение концентрации
биополимеров.
Для этого используется закон Бугера-Ламберта-Бера:
D e cM l
как правило коэффициенты экстинкции известны.

14.

15.

Схематическое устройство спектрофотометра

16.

17.

На спектры биополимеров влияет их
локальное
окружение,
например,
изменение конформации биополимера,
изменение среды в которую они помещены
(pH, полярность растворителя и т.д.),
взаимодействие с другими хромофорами.
Данные факторы необходимо учитывать
при анализе спектров биополимеров.

18.

Денатурация белка

19.

Денатурация ДНК

20.

Окисление гемоглобина
На спектры биополимеров влияет их
локальное
окружение,
например,
изменение конформации биополимера,
изменение среды в которую они помещены
(pH, полярность растворителя и т.д.),
взаимодействие с другими хромофорами.
Данные факторы необходимо учитывать
при анализе спектров биополимеров.

21.

Спектры поглощения аминокислот

22.

Спектры поглощения аминокислот

23.

Нуклеиновые кислоты: поглощение в УФ области
определятся гетероциклическими основаниями
Спектры поглощения нуклеотидов