Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Взаимодействие квантов света с биологически важными соединениями





Законы фотохимии

1. Фотохимические изменения происходят только под действием света, поглощаемого системой

2. Каждый поглощенный фотон в первичном акте способен активировать только одну молекулу.

Следующие два закона относятся в основном к фотохимии органических соединений:

1. При поглощении каждого фотона молекулой электрон вероятнее всего перейдёт либо на самое нижнее синглетное состояние, либо самое нижнее триплетное состояние.

2. В большинстве органических фотохимических процессов, протекающих в растворах, участвует либо первое возбужденное синглетное, либо первое возбужденное триплетное состояния.

 

Для того чтобы раствор или вещество поглощали энергию падающего пучка света, необходимо выполнение ряда условий.

1. Молекула поглощает энергию фотона только целиком, а не по частям. Соблюдение энергетических условий. Поэтому частота поглощаемого излучения (υ) должна быть такой, при которой вся энергия кванта света пошла бы на перевод молекулы в возбуждённое состояние, иначе свет не поглощается.

2. Для поглощения молекулой пигмента света он должен попадать под определённым углом к светопоглошающей группировке молекулы.

3. Наиболее вероятны (интенсивны) только синглет-синглетные или триплет-триплетные переходы. Поглощение атомами энергии фотона характеризуется отдельными линиями в спектре, отражаю­щими электронные переходы. Каждый электрон в молекуле находится на определенной орбитали и обладает определенной энергией, поэтому в молекуле существует система электронных энергетических уровней.

При поглощении кванта света молекулой электрон переходит с нижнего основного уровня на возбужденный уровень. Так как при возбужде­нии (светопоглощении) электрон переходит с нулевого колебатель­ного подуровня основного состояния на различные колебательные подуровни возбужденного состояния, то спектр поглощения молекулы описы­вается не линией, как в атомах, а полосой (слепком колебательных подуровней возбужденного состояния).

Поглощение света внешне проявляется в ослаблении светового потока после прохождения через исследуе­мый объект. С помощью приемника излучения (фотоумножитель, фотоэлемент) можно определить, во сколько раз интенсивность све­та перед образцом (например, кюветой с раствором белка, нуклеиновой кислоты и т.д.) окажется больше интенсивности света, про­шедшего через раствор.

Измеренная спектрофотометром величина светопропускания не зависит от интенсивности света, но зависит от длины вол­ны и может служить характеристикой данного образца. Однако величина светопоглощения не пропорциональна концентрации раствора, а связаны с концентрацией и толщиной кюветы более сложной (экспоненциальной) зависимостью. Поэ­тому для характеристики поглощения вещества и определения его концентрации используют другую величину - оптическую плот­ность образца (D).

Для расчёта оптической плотности используют уравнение Бугера-Ламберта-Бера:

I0 - интенсивность све­та перед образцом;

I - интенсивности света, про­шедшего через раствор;

С - концентрация образца;

l - толщина кюветы;

ε- молярный коэффициент экстинкции (поглощения) л/моль∙см.

Раствор с концентрацией 1 моль/л в кювете толщиной 1 см имеет оптическую плотность D, равную ε.

Молярный коэффициент поглощения не зависит от условий из­мерения и характеризует способность молекул данного вещества поглощать свет той или иной длины волны. Измерив оптическую плотность раствора в кювете толщиной 1 см, по значению молярного коэффициента экстинкции можно оп­ределить концентрацию раствора (моль/л): С = D/ε

Величины ε и D зависят от длины вол­ны измеряемого света. Кривую зависимости величин оптической плотности раствора (образца) от длины волны измерения (λ) назы­вают спектром поглощения, а кривую зависимости светопропуска­ния (Т) от длины волны измерения - спектром пропускания.

Спектр поглощения является индивидуальной характеристикой вещества, поэтому структурные особенности его находят отражение на спектрах поглощения. На основании изучения и интерпретации спектров поглощения можно проводить качественный и количест­венный анализ веществ.

 

Фотосинтез начинается с поглощения кванта света специализи­рованными пигментами: хлорофиллами и каротиноидами. Наиболь­шее значение в фотосинтезе имеют хлорофиллы, и в первую оче­редь хлорофилл а. Все хлорофиллы (а, b, с, d, бактериохлорофилл и др.) интенсивно поглощают видимый свет. В спектрах поглощения хлорофиллов обнаружива­ются четыре полосы: три в красно-желтой и одна в синей области. Положения максимумов в спектрах поглощения хлоро­филлов в клетке и органических растворителях не совпадают. Так, например, для хлорофилла а в органических растворителях харак­терны наиболее интенсивные полосы поглощения при 430 и 660 нм, а в клетке зеленых растений - полосы поглощения при 435 и 661-710 нм (несколько форм пигмента). Тот факт, что спектры поглощения фотосинтети­ческих пигментов в клетках зеленых растений сдвинуты в длинноволновую область по сравнению с таковыми для растворов в органи­ческих растворителях, указывает на интенсивный характер взаимо­действия пигмент-микроокружение. Особо важную роль при этом играют пигмент-белковые, пигмент-липидные и пигмент-пигментные слабые физико-химические взаимодействия.

 







Дата добавления: 2015-10-18; просмотров: 741. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия