Поляризация флуоресценции

Степень поляризации флуоресценции (Р ) равняется [c.275]

Поляризация флуоресценции. Важной характеристикой фотолюминесценции является поляризация флуоресценции. Каждую молекулу можно рассматривать как колебательный контур — элементарный осциллятор, который способен поглощать и испускать излучение не только вполне определенной частоты, но и с определенной плоскостью колебания. Если на вещество падает поляризованный свет, то он преимущественно возбуждает те молекулы, в которых направление колебания осциллирующих диполей совпадает с направлением электрического вектора возбуждающего светового пучка. Поэтому несмотря на то что молекулы в растворе ориентированы хаотично, возбуждению подвергаются лишь те из них, которые обладают соответствующей ориентацией. Если.время жизни возбужденного состояния велико по сравнению со временем, необходимым для дезориентации молекул вследствие вращения, этот процесс дезориентации происходит еще до того, как появится заметная флуоресценция. Если же скорость вращательного движения мала по сравнению со временем жизни возбужденного состояния, то свет флуоресценции испускается до завершения дезориентации. При этом осцилляторы, ответственные за флуоресцентное излучение, ориентированы в той же плоскости, в которой они были ориентированы в момент поглощения, так что флуоресцентное излучение оказывается частично поляризованным. В очень вязких растворителях даже малые молекулы могут сохранять ориентацию за время испускания флуоресценции. Крупные молекулы, такие, как белки, сохраняют свою ориентацию в течение периода времени, который достаточно велик по сравнению со временем испускания флуоресценции, поэтому их флуоресценция частично поляризована. Степень поляризации флуоресценции определяется по формуле [c.56]

Рис. 13.48. Сопоставление электронного спектра, вычисленного по методу ОКВ ССП, с экспериментальной кривой поглощения аценафтилена в гексане. Для каждой полосы экспериментального спектра указана поляризация перехода (Ц, Л.), определенная путем исследования поляризации флуоресценции. Под рисунком приведены теоретические данные о поляризации пере ходов (<-> , I) относительно оси, показанной на структурной фор муле молекулы. Там же приведены данные о вкладах различных конфигураций в волновые функции, найденные методом ОКВ размер кружка под цифрой 50 (на шкале волновых чисел) соответствует 100%-ному вкладу.

Если две различные молекулы расположены достаточно близко, они могут влиять на флуоресценцию друг друга. Одна из них, например, может поглощать излучение флуоресценции другой, свидетельствуя о довольно эффективной миграции энергии от одной молекулы к другой при облучении молекулярного комплекса. Такое взаимодействие может происходить между ароматическими аминокислотами, в ферментах и флуоресцирующих коферментах. Следовательно, можно определять и расстояние между этими молекулами. Кроме того, излучаемый отдельными молекулами данного вещества поток энергии определенным образом ориентирован по отношению к излучающей молекуле. Поэтому флуоресценция твердых тел сильно поляризована. В жидких невязких растворителях поляризация флуоресценции небольших молекул обычно мала, так как вследствие броуновского движения молекулы быстро меняют свое положение. Однако у больших молекул, таких, как белки, даже в жидких растворителях наблюдается менее интенсивное броуновское движение за время жизни возбужденного состояния они мало меняют свое положение, и поэтому их флуоресценция сильно поляризована. У флуоресцирующих групп, находящихся внутри белковой молекулы или соединенных с белком в виде комплексов фермент — кофермент или фермент — субстрат, также обнаруживается поляризация флуоресценции. Степень поляризации флуоресценции таких комплексов и влияние на нее различных факторов дают информацию о механизме действия фермента. Все это представляет ценность для анализа не только собственно ферментов, но и вообще всех белков. [c.178]

Рис. 16.10. Оптическая система для измерения степени поляризации флуоресценции раствора или расплава полимера.

Рис. 35.П. Оптическая система для измерения относительной поляризации флуоресценции флуоресцентных молекул (М) в полимерной матрице. Электрический вектор возбуждающего света (Е) плоско поляризован в плоскости гх (i ll). Интенсивность испускаемой поляризованной флуоресценции / ц и измеряется вдоль оси X. Углами 3, Р и 0 определяют положение пленки в системе координат X, у и г.

Здесь Рд и Го характеризуют поляризацию флуоресценции неподвижных частиц. [c.97]

У флуоресцирующих групп, находящихся внутри белковой молекулы или соединенных с белком в виде комплексов фермент — кофермент или фермент — субстрат, также обнаруживается поляризация флуоресценции. Степень поляризации флуоресценции таких комплексов и влияние на нее различных факторов дают информацию о механизме действия фермента. Все это представляет ценность для анализа не только собственно ферментов, но и вообще всех белков. [c.85]

Как известно, молекулы в растворе находятся в непрерывном хаотическом движении. Если за время пребывания в возбужденном состоянии молекулы не успеют повернуться на значительный угол, то приобретенная анизотропия раствора не будет утрачена. Поэтому очевидно, что поляризация флуоресценции должна иметь место только у вязких растворов. 11 должна существенно зависеть от вязкости. [c.333]

Поляризацию флуоресценции можно характеризовать системой оптических координат х, у, г) (рис. 16.9) [c.275]

Оптическая и геометрическая анизотропия коллоидных частиц исследуются методами поляризационной оптики, среди которых основное значение имеет изучение двойного лучепреломления, как собственного, обусловленного оптической анизотропией частиц, так и двойного лучепреломления формы, зависящего от ориентированного расположения асимметричных частиц. Метод двойного лучепреломления при течении особенно широко используется для определения коэффициента вращательной диффузии (III. 9) и линейных размеров вытянутых частиц для той же цели иногда изучают поляризацию флуоресценции. [c.72]

Такие индуцированные растворителем сдвиги полос поглощения и испускания использовались для расчета дипольных моментов возбужденного электронного состояния молекул [32, 33, 47, 303]. Дипольные моменты возбужденного состояния молекул определяли также путем измерения поляризации флуоресценции под воздействием внешнего электрического поля [32, 33]. [c.438]

Рнс. 35.10. Оптическая система для измерения относительной поляризации флуоресценции флуоресцентных молекул (М) в полимерной матрице. Электрический вектор возбуждающего света (Е) плоско поляризован в плоскости гх ( ц). Интенсивность испускаемой поляризованной флуоресценции 1ц1 и //J измеряется [c.220]

Рис. 7.9-14. Принцип иммунного анализа по поляриза цнн флуоресценции. Связывание антитела с антигеном, мечег1ым флуорофором, увеличивает поляризацию флуоресценции.

Как уже указывалось, поляризация флуоресценции раствора зависит от того, насколько за время между моментами возбуждения и излучения успевают повернуться молекулы вокруг своих осей вследствие хаотического вращательного движения. [c.337]

Поляризация флуоресценции частично ориентированных молекул [c.342]

Явление ориентации кристаллов (например, антрацена) используется физиками для определения кристаллографических осей. При кристаллизации в магнитном поле зародыши могут ориентироваться поле.м, поэтому структура и свойства твердого тела, образующегося при росте таких ориеитированных зародышей, могут быть чувствительными к магнитному нолю. Ориентация больших биомолекул и целых клеток в магнитном поле наблюдали экспериментально Геацинтов с сотр. [62] по поляризации флуоресценции. Очевидно, что в биологических системах имеется достаточно много разнообразных структурных элементов [c.44]

Для данного флуорофора изменение поляризации флуоресценции зависит от молекулярной массы антигена и природы комплекса с антителом должно иметь место надлежащее изменение молекулярной массы, а этого нельзя добиться с большими антигенами. В целом, хфинято считать, что иммунный анализ ло поляризации флуоресценции неприменим к антигенам с молекулярной массой выше 20000. [c.592]

Интересный метод определения коэффициента вращательной диффузии в и размеров молекул по поляризации флуоресценции разработан Вебером. Он получал химические соединения белков с флуоресцирующими красителями (например, с /-диметиламинонафталин-5-сульфонил-хлоридом) и измерял интенсивность флуоресценции по различным направлениям. Было показано, что степень поляризации флуоресценции наибольшая при малых 0, тогда как при больших 0 флуоресценция полностью деполяризована. Промежуточные значения степени поляризации флуоресценции отвечают определенным значениям 0, откуда по формуле (HI. 9), или по (П. 5.) вычисляются размеры молекул. Вебер исследовал этим методом размеры ряда белковых молекул и процессы их денатурации Гейнц применил этот метод к растворам полистиролов Валь — к растворам поливиниламинов и др. [c.67]

Лерман изучал холестерические фазы, выделенные из схмеси с полиоксиэтиленом. Ориентация полимерных молекул определялась с помощью поляризационного микроскопа, позволявшего измерять либо двойное лучепреломление, либо поляризацию флуоресценции акридиноранжа или хинакрина [28]. Молекулы этих красителей располагаются между парами последовательных оснований в двойной спирали и, таким образом, служат хорошим индикатором полимерной ориентации. [c.278]

Вебер [99] определил молекулярную агрегацию некоторых альбуминов в зависимости от температуры и pH путем исследования степени поляризации флуоресценции, испускаемой производными альбуминов и флуоресцирующих красителей. Для возбуждения флуоресценции был использован нлосконоляризованный ультрафиолетовый свет. Предполагалось, что одна молекула красителя присоединяется к одному агрегату и что подвижность молекул красителя при этом становится такой же, как и у агрегатов. Измеряя степень поляризации испускаемой флуоресценции, можно рассчитать подвижность молекул красителя, а следовательно, и агрегатов. Вычислив подвижность, можно определить размеры агрегатов. [c.302]

Явление поляризации флуоресценции молекул в жидких растворах в электрическом поле (электрическая поляризация флуоресценции) было обнаружено Чекалла [126], который дал феноменологическую классическую теорию явления, разработал методику определения степени поляризации флуоресценции растворов и предложил использовать его для определения дипольных моментов возбужденных состояний флуоресцирующих молекул, в растворах. Суть эффекта заключается в том, что под действием сильного электрического поля ( 150 кв1см) происходит ориентировка анизотропных молекул, которые при возбуждении ультрафиолетовым светом излучают частично поляризованный свет люминесценции с очень небольшой степенью поляризации, зависящей линейно от квадрата напряженности поля [c.236]

На поляризацию флуоресценции существенное влияние может оказать гакже взаимодействие между молекулами, например п1ироко распространенный и очень важный процесс передачи энергии возбуждения от возбужденной молекулы к невозбужденной ( миграция энергии ). В частности, этот процесс играет, по-выдимому, большую роль во многих биологических явлениях. Очевидно, что в неориентированных средах, а также в средах с различной ориентацией молекул такой процесс неизбежно должен привести к деполяризации флуоресценции (частичной или даже полной), так как передача энергии происходит к молекуле с иной ор11ентацией, чем у исходной. [c.333]

Брехбулер и Магат [29] исследовали поляризацию флуоресценции полистирола, молекулы которого имели на концах флуоресцирующую группу 1,2-диметил-5,б-бензакридипа. Вышеописанным методом они нашли объем концевых групп цепи полистирола, которые участвуют в броупов-ском вращении и на которых закреплены флуоресцирующие молекулы. Объем оказался равным (490 100) см (в грамм-молекулярном выражении). Из этого объема около 250 см приходится на долю самой флуоресцирующей молекулы 1,2-диметил-5,6-бепзакридина. Остаток составляет примерно удвоенный объем элементарной ячейки цепи полистирола ) (и=115 сж ). Авторы приходят к выводу, что в растворе испытывают броуновское вращение только концы полистирольных цепей и во вращении участвуют не более одного-двух элементов цепи макромолекулы полистирола. [c.338]

Поляризация флуоресценции комплексов была измерена Вебером в функции температуры, и по его формулам им были определены размерЬг и форма протеиновых молекул. Оказалось, что молекулы овальбумина близки к сферическим, а у серум-альбумина они представляют эллипсоиды с отношением осей 4 1. [c.339]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.30 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.67 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.67 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.32 , c.412 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.32 , c.412 ]

Введение в биомембранологию (1990) -- [ c.41 ]

Биофизическая химия Т.2 (1984) -- [ c.104 ]

Физическая Биохимия (1980) -- [ c.437 , c.439 , c.440 ]

Сборник Иммуногенез и клеточная дифференцировка (1978) -- [ c.25 , c.26 , c.28 , c.30 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология