Броуновское движение и поляризация флуоресценции

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]

Следовательно, поляризация определяется, с одной стороны, временем жизни возбужденного состояния т, а с другой — вязкостью и температурой раствора, объемом и формой молекул. Если среднее время вращательной релаксации молекул (т. е. среднее время поворота на 90°) равно или меньше т, то флуоресценция полностью деполяризована. Максимальная (предельная) поляризация имела бы место при полном отсутствии броуновского движения. [c.337]

Применение законов гидродинамики и теории броуновского движения к случаю сферической модели молекулы приводит к следующей формуле, связывающей степень поляризации Р флуоресценции с указанными выше параметрами [25, 26] [c.337]

Если возбуждение флуоресценции происходит в диапазоне главной полосы поглощения и энергия не теряется в результате межмолекулярных взаимодействий, то степень поляризации флуоресценции зависит от броуновского движения. Маленькие молекулы в водной среде вращаются очень быстро и между поглощением и эмиссией равновероятно принимают любую ориентацию, что приводит к полной дешхпяризации сигнала эмиссии. Так, в водном растворе флуоресценция флуоресцеина практически неполяризова-на, однако при повышении вязкости раствора степень ее поляризации возрастает. , [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология