Абсорбционная спектроскопия белков (диагностики заболеваний). Лекция 5

Абсорбционная спектроскопия белков (диагностики заболеваний)

УФ спектры ароматических аминокислот: фенолаламина, триптофана, и тирозина

Спектры поглощения крови
Рак
Здоровый

Гемовые белки играют жизненно важную роль в физиологии млекопитающих. Они хранят и транспортируют кислород в кровотоке и транспортируют электроны в митохондриях для синтеза высокоэнергетических молекул, используемых для управления клеточными процессами.
Гем-белки могут нести до четырех молекул кислорода, при этом конформация белка различается в зависимости от присутствия молекулы кислорода и количества связанных молекул кислорода. Таким образом, спектроскопия является полезным инструментом для измерения уровня кислорода в крови. Это важно во множестве медицинских применений, включая ситуации, когда пациенты находятся в состоянии седативного действия, находятся в коме или иным образом не могут выражать тошноту или обморок, которые являются общими признаками низкой оксигенации крови
гемовые белки

Гемы (от др.-греч. ἁίμα — «кровь») — комплексные соединения порфиринов с двухвалентным железом

Миоглобин
Кислородосвязывающий белок скелетных мышц и мышцы сердца. Функция миоглобина заключается в создании в мышцах кислородного резерва, который расходуется по мере необходимости, восполняя временную нехватку кислорода

Цитохром c
Небольшой гем-содержащий белок, относится к классу цитохромов, содержит в структуре гем типа c. Выполняет в клетке две функции. Является одноэлектронным переносчиком, свободно связанным с внутренней мембраной митохондрий, и необходимым компонентом дыхательной цепи.. С другой стороны, при определённых условиях он может отсоединяться от мембраны, переходить в раствор в межмембранном пространстве.

Окисление атома железа в гемовой группе металлопротеинов привело к спектрам, соответствующим метгемоглобину.

Окисление атома железа в гемовой группе металлопротеинов привело к спектрам, согласующимся с метмиоглобином.

Спектр поглощения цитохрома с после окисления

Люминесценция

Люминесценция – свечение атомов, молекул, ионов и других более сложных комплексов, возникающее в результате электронного перехода в этих частицах при их возвращении из возбужденного состояния в основное

Классификация процессов люминесценции

Виды возбуждения
Фотолюминесценция
Катодолюминесценция
Хемилюминесценция
Рентгенолюминесценция

Длительность
Флуоресценция
Фосфоресценция
Замедленная флуоресценция

Кинетика
Резонансная
Спонтанная
Вынужденная

Принцип Франка-Кондона

Спектры

Формирование спектров

Спектральные закономерности люминесценции
Независимость спектра люминесценции от длины волны возбуждающего света

Спектральные закономерности люминесценции
Закон Стокса-Люммеля

Спектральные закономерности люминесценции
Правило зеркальной симметрии

Спектральные закономерности люминесценции
Универсальное соотношение Степанова

Спектральные закономерности люминесценции
Независимость спектра люминесценции от длины волны возбуждающего света
Закон Стокса-Люммеля
Правило зеркальной симметрии
Универсальное соотношение Степанова

Квазилинейчатые спектры поглощения и люминесценци
Эффект Шпольского

Квазилинейчатые спектры поглощения и люминесценци
Основные принципы селективной спектроскопии

Квазилинейчатые спектры поглощения и люминесценци
«Спектры выжигания»

Закон Вавилова

Флуоресценция из высших возбужденных состояний

Поляризованная люминесценция

Формула Левшина-Перрена

Вращательная деполяризация

Поляризационные диаграммы

Поляризационные спектры

Законы затухания люминесценции

Законы затухания люминесценции

Значения квантового выхода Вкв и среднего
времени возбужденного состояния эритрозина
в различных растворителях

Кинетика затухания анизотропии излучения

Мгновенные спектры люминесценции

Фосфоресценция .Внутренняя и интекомбинационная конверсия
Длительные процессы свечения

Фосфоресценция

Замедленная люминесценция
Типа Е

Замедленная люминесценция
Типа П

ЗФ-1, ФОС-2

Применение люминесценции
Светотехническое применение
Люминесцентные лампы
электролюминесцентные сигнальные устройства
Дневные люминесцентные краски
“Светотехническое применение в живой природе”
Детекторы невидимых излучений
Экраны для наблюдения ультрафиолетовых лучей
ИК излучение с помощью кристаллофосфоров
Рентгеноскопии (сцинтилляторы)