:: wikimiki.org ::
| Biokemija |
BiokemijaBiokemíja je znanstvena veda, ki preučuje kemične snovi in procese, ki se odvijajo v organizmih: rastlinah, živalih in mikroorganizmih.
Biokemija se ukvarja s strukturo in funkcijo celičnih sestavin, kot so beljakovine, ogljikovi hidrati, lipidi, nukleinske kisline in druge biomolekule. V zadnjem času se biokemija ukvarja bolj specifično s kemijskimi reakcijami, ki jih katalizirajo encimi, ter z lastnostmi beljakovin.
Biokemija celičnega metabolizma je bila izčrpno opisana. Druge veje biokemije vključujejo genski kod (DNK, RNK), sintezo beljakovin, transport prek celične membrane ter prenos signala.
Razvoj biokemije
Kot zametke biokemije lahko štejemo odkritje prvega encima, diastaze (Anselme Payen, 1833). Leta 1828 je Friedrich Wöhler objavil članek o sintezi sečnine, s katerim je dokazal, da je mogoče tudi organske spojine ustvariti umetno, izven organizma. K hitremu razvoju biokemije so posebej v 20. stoletju pripomogle tehnike, kot so kromatografija, rentgensko sipanje, jedrska magnetna resonanca, označevanje z radioizotopi, elektronska mikroskopija in simulacije molekulske dinamike. Te tehnike so omogočile odkritje in podrobno analizo številnih molekul in metaboličnih poti v celici, kot so glikoliza in Krebsov cikel.
Dandanes se izsledki biokemije uporabljajo na številnih področjih od genetike do molekularne biologije in od poljedelstva do medicine. Ena prvih praktičnih rab biokemijskih procesov pa je bila verjetno pred približno 5000 leti uporaba kvasovk pri vzhajanju kruha.
Podpodročja
Biokemija se načeloma ukvarja s kemijo snovi, ki jih lahko razvrstimo v nekaj velikih kategorij:
- ogljikovi hidrati
- lipidi
- beljakovine in aminokisline
- DNA, RNA in nukleinske kisline
Kategorija:Kemija
Kategorija:Biologija
-
ja:生化学
ko:생화학
ms:Biokimia
th:ชีวเคมี
ZnanostZnánost (latinsko scientia - znanje) se nanaša na sistematično pridobivanje novega znanja o naravi in spoznanj, pridobljenih na ta način z obstoječim znanjem. Znanstvena metoda temelji na skrbnem opazovanju in preskuševanju teorij s preskusi. Znanost se deli na vede, vede pa na področja (discipline).
Temeljna ali bazična znanost
Znanstveniki proučujejo temeljne naravne značilnosti. V času odkritja ti izsledki nimajo nobene uporabne vrednosti.
Uporabna ali aplikativna znanost
Izsledki aplikativne znanosti so uporabni v vsakdanjem življenju.
Seznam znanosti
Ekzaktne in naravoslovne znanosti
Matematika - logika - kibernetika - fizika - mehanika - astronomija - kemija - biologija - botanika - zoologija - genetika - biokemija - biofizika - ekologija - geologija - meteorologija - geofizika - geografija
Tehnične (inženirske) znanosti
Metalurgija - rudarstvo - strojništvo - gradbeništvo - elektotehnika - elektronika - računalništvo - aeronavtika - kemijska tehnologija - tekstilna tehnologija - geodezija - obča tehnologija
Medicinske znanosti
Medicina - mikrobiologija - stomatologija - farmacija - anatomija
Agrarne (biotehniške) znanosti
Agronomija - gozdarstvo - lesarstvo - živilska tehnologija - veterina
Družbene znanosti
Antropologija - Arheologija - Ekonomija - Etnologija - Geografija - Informatika -Komunikologija - Politologija - Sociologija - Statistika - Zgodovina
Humanistične znanosti in znanosti o umetnosti
Filozofija - estetika - filologija - lingvistika - psihologija - pedagogika - didaktika - literarna zgodovina - umetnostna zgodovina - muzikologija
Glej tudi
- znanstvenik, osnovne znanstvene teorije, odpadna znanost, patološka znanost. filozofija znanosti, protoznanost, psevdoznanost, znanstveno izobraževanje
Zunanje povezave
- v angleščini:
- [http://unisci.com/science2.shtml UniSci: Zakaj znanost? (Why Science?)]
- [http://www.mit.edu/~bkrupa/whyscience.html Boris Krupa: Zakaj znanost? (Why science?)]
- [http://www.people.virginia.edu/~rjh9u/studysci.html (Zakaj študirati znanosti? (Why Study Science?)]
- [http://www.scienceandyou.org/articles/ess_01.shtml Zakaj znanost in ti (Why Science & You)]
- [http://www.epinions.com/content_2841616516 (Zakaj znanost ne more biti demokratična|Why science cannot be democratic)]
- [http://physicsweb.org/article/world/13/5/2 Zakaj znanost uspeva zaradi kritike (Why science thrives on criticism)]
- [http://www.edge.org/documents/archive/edge53.html Ali znanost ubija dušo? Razprava med Stevenom Pinkerjem in Richardom Dawkinsom (Is Science Killing the soul? A discussion between Steven Pinker and Richard Dawkins)]
- [http://www.thehumanist.org/humanist/articles/dawkins.html Esej Richarda Dawkinsa: Ali je znaost religija? (Richard Dawkins essay: Is Science a Religion?)]
- [http://textbook.wikipedia.org/wiki/General_Science Wikiknjige - GSCE znanstveni učbenik (Wikibooks - GSCE science textbook)]
- Abecedni in zložen seznam znanosti, prirejen iz članka spletne enciklopedije, "Science" [http://www.internet-encyclopedia.info/wiki.phtml?title=Science Spletna enciklopedija 14. marec 2003]
-
Kategorija:Vede
ja:科学
ko:과학
ms:Sains
simple:Science
th:วิทยาศาสตร์
zh-min-nan:Kho-ha̍k
Veda: Glej tudi Vede, indijska verska besedila.
Véda je skupek znanj, postopkov in metod, ki preučujejo in razvijajo znanje o določeni temi, stvari.
Delitev ved
- filozofija
- zgodovina
- antropologija
- ekonomija
- geografija
- jezikoslovje
- politologija
- sociologija
- zgodovina
- astronomija
- biologija
- fizika
- kemija
- metalurgija
- znanosti o Zemlji
Organizacijske vede
Interdisciplinarne vede
To so vede, ki združujejo znanje dveh ali več samostojnih ved oz. njihovih disciplin.
- astrofizika
- biofizika
- biokemija
Kategorija:Znanost
-
RastlinaRastlíne (znanstveno latinsko ime Plantae) so eno izmed kraljestev živih bitij (pribl. 300.000 vrst), ki vključuje vsakdanje organizme, kot so drevesa, rože, trave in praproti.
Aristotel je razdelil vsa živa bitja na živali in rastline, ki se na splošno ne premikajo ali imajo čutne organe. V von Linnéjevem sistemu so postale rastline kraljestvo Vegetabilij (kasneje Plantae). Od takrat naprej je bilo jasno, da so Plantae, kakor so bile določene na začetku, vsebovale različne nesorodne skupine, glive ter različne skupine alg, ki so bile prestavljene v nova kraljestva. Vseeno jih pogosto smatrajo kot rastline v različnih sobesedilih.
Rastline sodijo med:
- evkarionte
- avtotrofne organizme - hrano si pridelujejo same, opravljajo fotosintezo; izjeme so nekatere rastline, ki so izgubile klorofil in so paraziti na drugih rastlinah
Morfološko jih delimo na:
- steljčnice - so brez tkiv in rastlinskih organov (stebla, listov, korenin...). Zgrajene so iz steljke ali talus.
- rastline na vmesni stopnji razvoja - npr. mahovi, ki imajo razvito stebelce in liste, ne pa korenin (namesto njih imajo rizoide)
- brstnice - imajo rastlinske organe in tkiva, npr. praprotnice, semenke
Hirearhična razvrstitev rastlin: deblo - poddeblo - razred - red - družina - rod - vrsta.
Sistematika rastlin
# deblo: evglenofite
# deblo: zelene alge
# deblo: rumenkaste alge
# deblo: rdeče alge
# deblo: mahovi
# deblo: praprotnice
# deblo: semenke
Glej tudi
- rastlinsko kraljestvo
- poenostavljeni rastlinski sistem
Kategorija:Biologija
-
ms:Tumbuhan
zh-min-nan:Si̍t-bu̍t
ko:식물
ja:植物
simple:Plant
MikroorganizemMikroorganizem je organizem, ki je tako majhen, da ni viden z prostim očesom, oziroma je mikroskopsko majhen. Mikroorganizmi so navadno enocelični organizmi in kot taki vsak zase niso vidni, ker pa se razmnožujejo z delitvijo se lahko združujejo v skupke, ki so vidni s prostim očesom.
Med mikroorganizme navadno štejemo:
- Bakterije
- Enocelične rastline (npr.: plankton)
- Enocelične glive (npr.: kvasovke)
- Enocelične živali
Kategorija:Biologija
ja:微生物
ko:미생물
th:จุลินทรีย์
Ogljikov hidratOgljikovi hidrati so kemične spojine, ki vsebujejo kisikove, vodikove in ogljikove atome.
Delimo jih na:
- Enostavne
- Kompleksne
Enostavni ogljikovi hidrati
Enostavni ogljikovi hidrati se imenujejo monosaharidi (enostavni sladkorji), njihovi predstavniki pa so glukoza, fruktoza in saharoza. To so predstavniki sladkorjev, ki jih v naravi najdemo v sadju. Tovrstni ogljikovi hidrati so najhitreje prebavljivi in dajejo človeškemu telesu največ energije v kratkem času. V telesu povzročijo hiter porast inzulina.
Kompleksni ogljikovi hidrati
Tovrstni hidrati se naprej delijo na:
- disaharide - ogljikovi hidrati sestavljeni iz dveh monosaharidov, ki sta med sabo povezana z glikemično vezjo (predstavnik laktoza (mlečni sladkor)).
- oligosaharide - ogljikovi hidrati sestavljeni iz od treh do devetih monosaharidov povezanih med seboj z glikemično vezjo (sladkor iz sladkorne pese ali sladkornega trsa)
- polisaharide - sestavljeni sladkorji iz več kot deset monosaharidov. Predstavniki: škrob, celuloza ...
Kompleksni ogljikovi hidrati predstavljajo dolgotrajen priliv energije telesu in zagotavljajo enakomerno porabo telesnih zalog glikogena.
Vloga ogljikovih hidratov v prehrani
Ogljikovi hidrati so nujni za ustvarjanje glikogena v mišicah ter predstavljajo osnovno hranilo za živčni sistem. Pomanjkanje ogljikovih hidratov lahko vodi celo v podhranjenost, čeprav človek zaužije dovolj beljakovin, ker le-te telo veliko počasneje in težje spreminja v ogljikove hidrate.
Kategorija:Biokemija
-
ko:탄수화물
ja:炭水化物
th:คาร์โบไฮเดรต
EncimEncím je beljakovina ali beljakovinski kompleks, ki katalizira biokemične reakcije v živih ali neživih celicah, kar pomeni, da uravnava hitrost in smer teh reakcij, pri čemer se sam ne porablja. Encime izdelujejo živi organizmi. Encime RNA ali ribocime sestavlja RNA namesto beljakovin. Ribocimi katalizirajo le izrezovanje RNA.
Ko se molekula snovi (substrat), ki bo sodelovala v reakciji, ki jo katalizira encim, veže nanj, nastane kompleks encim-substrat. Encimi kot drugi katalizatorji znižajo aktivacijsko energijo reakcije. Njihovo ime ima pogosto končnico -aza, začne pa z imenom, ki označuje spojino, na katero delujejo. Primer: encim peroksidaza (včasih so ga imenovali tudi katalaza) razkraja vodikov peroksid.
Kategorija:Biokemija
-
ja:酵素
ko:효소
ms:Enzim
simple:Enzyme
th:เอนไซม์
DNK
Deoksiribonukleinska kislina (DNK oziroma DNA) je dolga molekula, ki je nosilka genetske informacije v vseh živih organizmih (z izjemo nekaterih virusov, ki imajo genetsko informacijo shranjeno v obliki molekule RNK). DNK skupaj z RNK spada med nukleinske kisline.
DNK je nerazvejan polimer, katerega osnovna enota je nukleotid. Nukleotid v DNK je sestavljen iz sladkorja (deoksiriboza), dušikove baze (adenin, citozin, gvanin in timin) in fosfatne skupine. Štirje različni nukleotidi (glede na dušikovo bazo, ki je prisotna) tvorijo genetično abecedo življenja na zemlji. Zaporedje nukleotidov pa, podobno kot zaporedje črk v besedi, določa pomen genetične informacije. V vseh živih organizmih (z izjemo nekaterih virusov) se DNA nahaja v obliki dvojne vijačnice, pri čemer se dve molekuli DNK ovijeta druga okrog druge. Pri tem se dušikove baze nahajajo znotraj vijačnice in se medsebojno parijo. Adenin se vedno pari s timinom in citozin vedno z gvaninom (Watson-Crickovo pravilo baznih parov).
DNK se pri evkariontih nahaja v celičnem jedru, ki je posebna struktura znotraj celice, obdana z lastno membrano. Znotraj jedra je DNK v obliki kromatina, ki tekom celične delitve postane viden kot kromosomi. Nasprotno se pri prokariontih DNK nahaja prosto v citoplazmi, v regiji, ki se imenuje nukleoid in je večinoma krožna molekula (nima prostih koncev).
DNK lahko lahko ob pomoči drugih sestavnih delov celice, ob dotoku hranilnih snovi ter energije v obliki molekul ATP sintetizirajo različne beljakovine v različnih zaporedjih. V DNK se nahajajo vsi kontrolni mehanizmi, ki jih sicer poznamo iz računalniških programskih jezikov, ki omogočajo, da DNK nadzoruje procese v celici in njenem okolju. Če rečemo, da so računalniški programi zapisani v obliki dvojiških zaporedij in da je osnovna enota pri le-teh bajt (8 bitov), bi lahko rekli, da so genetski zapisi zapisani v obliki štiriških zaporedij in da je osnovna enota pri le-teh kodon (trije pari karakterističnih molekul).
Zgodovina
Nukleinske kisline je prvič izoliral Friedrich Miescher leta 1869 in jih tako poimenoval zaradi tega, ker jih je našel v jedru levkocitov. Prisotnost nukleinskih kislin v ostalih celicah je bilo dokazano v naslednjih nekaj letih, vendar je minilo okrog 75 let, preden je bila odkrita njihova biološka funkcija. Dejansko je tekom 1930. in 1940. vladalo trdno prepričanje, da so nosilci genetske informacije proteini, za katere so menili, da so edine dovolj zapletene biološke molekule, ki so sposobne opravljati to funkcijo. Nasprotno je DNK v tistem času veljala za precej dolgočasno in nepomembno molekulo, ki jo sestavlja monotono zaporedje štirih različnih nukleotidov, zaradi česar si ni bilo mogoče predstavljati, da bi lahko bila nosilka genetske informacije. Vendar se je v naslednjih desetletjih na veliko presenečenje večine izkazalo, da je resnica ravno obratna.
proteini
Enega prvih eksperimentov, ki je utrl pot v razkrivanje prave narave DNK, je že leta 1928 izvedel Frederick Griffith, ki je odkril t.i. transformirajoči princip. V svojem eksperimentu je Griffith okužil miši z dvema tipoma bakterije Diplococcus pneumoniae (R in S), ki povzroča pljučnico. Naredil je mešanico živih R (nesposobnih povzročiti bolezen) in mrtvih S (patogenih) bakterij D. pneumoniae in jih vbrizgal v miši, kar je proti pričakovanju povzročilo smrt večine miši. Še bolj presenetljivo pa je bilo dejstvo, da je kri mrtvih miši vsebovala žive S bakterije. Mrtve S bakterije so torej nekako transformirale drugače nepatogene R bakterije v virulentno S obliko. Leta 1944 so Oswald Avery, Colin MacLeod in Maclyn McCarty, po desetletnih raziskavah prišli do sklepa, da je za transformirajoči princip odgovorna molekula DNK, ki je potemtakem tudi nosilka genetske informacije. Vendar je bilo to odkritje v tistem času skoraj popolnoma prezrto in ignorirano, zaradi česar je moralo preteči še slabo desetletje, preden se je znanstvena skupnost sprijaznila s tem dejstvom. Leta 1952 sta Alfred Hershey in Marta Chase izvedla eleganten eksperiment z bakteriofagi, ki je zelo prepričljivo dokazoval, da je za transformirajoči princip dejansko odgovorna DNK.
Končna potrditev osrednje vloge te molekule v biologiji pa je prišla leta 1953, ko sta James Watson in Francis Crick odkrila njeno strukturo, kar je pomenilo tudi rojstvo sodobne molekularne biologije.
Glej tudi
- RNK
Kategorija:Biokemija
Kategorija:Biologija
ja:デオキシリボ核酸
ko:DNA
ms:DNA
simple:DNA
th:ดีเอ็นเอ
Celična membranaCélična membrána ali plazmaléma je tanka, urejena plast fosfolipidnih molekul in proteinov, ki v celoti obkroža notranjost celice in razmejuje protoplazmo od okolice ter selektivno prepušča izbrane snovi. V celicah kvasovk, bakterij in rastlin celično membrano na zunanji strani obdaja še celična stena, ki nudi mehansko oporo. Pri živalskih celicah slednje ni. Zaradi svoje majhne debeline (< 10 nm) lahko celično membrano razločimo le z elektronskim mikroskopom. Ena glavnih nalog celice je vzdrževanje celičnega potenciala.
Tekoči mozaik
Struktura in kemijska sestava plazmaleme je enaka strukturi in sestavi membran, ki obkrožajo celične organele in druge znotrajcelične strukture. Osnova je lipidna dvojna plast, membrano kot celoto pa pogosto opisujejo kot »tekoči mozaik«, dvodimenzionalno tekočino lipidnih molekul, ki lahko prosto difundirajo, v njej pa so vgrajeni proteini. Nekateri od proteinov se membrane le dotikajo (ektrinzični proteini), drugi pa so vanjo vgrajeni ali jo celo prebadajo (intrinzični proteini, npr. integralni membranski proteini). Glikoproteini imajo na zunajcelični del vezane verige ogljikovodikov. Celice lahko aktivno spreminjajo kemijsko sestavo membrane in s tem vzdržujejo njeno fluidnost ne glede na nihanje temperature. Pri reguliranju fluidnosti membrane so posebej pomembne molekule holesterola.
Prekomembranski transport
Različne molekule uporabljajo za prekomembranski transport različne mehanizme, ki jih v grobem delimo na tiste, ki ne porabljajo energije ATP (tako imenovani pasivni transport) in tiste, ki jo (aktivni transport).
Pasivni transport
Pasivni transport je način prenosa biokemijskih in drugih molekul prek celične membrane. Za razliko od aktivnega transporta ne porablja kemične energije in poteka le v smeri od večje koncentracije k manjši. Temelji na specifičnih proteinih — nosilcih — v celični membrani.
Aktivni transport
Praviloma prenaša molekule nasproti koncentracijskemu gradientu, v smeri od nizke koncentracije proti večji. Ker je proces entropijsko neugoden, je stehiometrično sklopljen s hidrolizo ATP.
Zgleda sta
- endocitoza
- eksocitoza
Pri obeh so molekule zaprte v membranske vezikle, ki jih celica uvozi ali izvozi. Drugi zgledi vključujejo molekulske izmenjevalce, prenašalce in črpalke.
Kategorija:Celična biologija
ja:細胞膜
ms:Membran sel
EncimEncím je beljakovina ali beljakovinski kompleks, ki katalizira biokemične reakcije v živih ali neživih celicah, kar pomeni, da uravnava hitrost in smer teh reakcij, pri čemer se sam ne porablja. Encime izdelujejo živi organizmi. Encime RNA ali ribocime sestavlja RNA namesto beljakovin. Ribocimi katalizirajo le izrezovanje RNA.
Ko se molekula snovi (substrat), ki bo sodelovala v reakciji, ki jo katalizira encim, veže nanj, nastane kompleks encim-substrat. Encimi kot drugi katalizatorji znižajo aktivacijsko energijo reakcije. Njihovo ime ima pogosto končnico -aza, začne pa z imenom, ki označuje spojino, na katero delujejo. Primer: encim peroksidaza (včasih so ga imenovali tudi katalaza) razkraja vodikov peroksid.
Kategorija:Biokemija
-
ja:酵素
ko:효소
ms:Enzim
simple:Enzyme
th:เอนไซม์
1833Stoletja: 18. stoletje - 19. stoletje - 20. stoletje
Desetletja: 1780. 1790. 1800. 1810. 1820. - 1830. - 1840. 1850. 1860. 1870. 1880.
Leta: 1828 1829 1830 1831 1832 - 1833 - 1834 1835 1836 1837 1838
----
Dogodki:
- 1. januar
Rojstva
- 7. maj - Johannes Brahms, nemški skladatelj († 1897)
Smrti
- 10. januar - Adrien-Marie Legendre, francoski matematik ( - 1752)
Glej tudi
0-1833
ko:1833년
ms:1833
simple:1833
Friedrich WöhlerFriedrich Wöhler, nemški kemik, - 31. julij 1800, Eschersheim pri Frankfurtu na Maini, Hessen, Nemčija, † 23. september 1882, Göttingen.
Leta 1828 je Wöhler neodvisno od Antoinea Bussyja izoliral berilij tako, da je reagiral kalij in berilijev klorid.
Leta 1872 je za svoje znanstvene dosežke prejel Copleyevo medaljo Kraljeve družbe iz Londona.
Woehler, Friedrich
Woehler, Friedrich
Woehler, Friedrich
ja:フリードリヒ・ヴェーラー
Organska kemijaOrganska kemija je veja kemije, ki raziskuje molekule, ki vsebujejo ogljik, razen karbonatov, karbidov in ogljikovih oksidov, oziroma organske spojine, ki so sestavljene iz dolgih verig ali obročev ogljikovih atomov. Organska kemija je temelj večini biokemije, raziskovanju kemijskih procesov v živih organizmih.
Nekateri od razredov spojin, ki jih preučuje organska kemija, so alifatske spojine, ogljikove verige, katerih lastnosti lahko spremenijo funkcionalne skupine; aromatske spojine, sestavljene iz enega ali več benzenskih obročev; heterociklične spojine, pri katerih so v obroč vezani še drugi elementi, ne le ogljik; in polimeri, dolge verige ponavljajočih se skupine.
Navadno se jemlje, da se je organska kemija pričela s poskusom, pri katerem je nemški kemik Friedrich Wöhler leta 1828 sintetiziral sečnino iz anorganskih spojin.
Kategorija:Kemija
-
ja:有機化学
ko:유기 화학
ms:Kimia organik
simple:Organic chemistry
KromatografijaKromatografíja je družina tehnik analizne kemije za ločevanje zmesi. Pri kromatografiji vzorec v »gibljivi fazi«, pogosto v toku topila, spustimo skozi »stacionarno fazo«. Slednjo sestavlja snov, ki nudi upor komponentam raztopine vzorca. Praviloma ima vsaka komponenta zmesi karakteristično separacijsko hitrost, na podlagi katere lahko določimo komponente, ki sestavljajo prvotno zmes.
Kromatograf je priprava, ki zmes, katero nosi kapljevina ali plin, loči na posamezne komponente na podlagi njihovih različnih separacijskih hitrosti v stacionarni tekoči ali trdni fazi. Različne tehnike za separacijo kompleksnih zmesi temeljijo na diferencialnih afinitetah snovi v plinasti ali tekoči gibljivi fazi in za stacionarno absorpcijsko sredstvo, skozi katero potujejo, takšna sredstva so papir, želatina ali magnezijev silikat.
Uporabo kromatografskih postopkov za določevanje identitete in koncentracije molekul v zmesi imenujemo analitična kromatografija, za pripravo večjih količin čistih snovi posamezne molekulske vrste pa preparativna kromatografija. Večina članka je posvečena analitični kromatografiji.
Kategorija:Kemija
ja:クロマトグラフィー
Jedrska magnetna resonancaJedrska magnetna resonanca je fizikalni pojav, ki opisuje interakcijo magnetnih momentov atomskih jeder z elektromagnetnim poljem s frekvenco enako lastni frekvenci jeder. Pri tem merimo magnetne lastnosti snovi posredno, prek absorbiranega in izsevanega elektromagnetnega sevanja. Pogosto se za jedrsko magnetno resonanco uporablja kratica NMR, ki izhaja iz angleškega izraza Nuclear Magnetic Resonance.
Pojav sta leta 1946 neodvisno odkrila Felix Bloch in Edward Mills Purcell in za njegovo okritje leta 1952 skupaj prejela Nobelovo nagrado za fiziko.
Jedrska magnetna resonanca je spektroskopska tehnika, s katero lahko določimo fizikalne, kemijske in elektronske lastnosti molekul. Služi tudi kot osnova za slikanje z magnetno resonanco. NMR najdemo tudi med predlaganimi tehnikami za gradnjo kvantnih računalnikov.
Kako deluje jedrska magnetna resonanca?
Vzorec vstavimo v statično magnetno polje. Antena (navadno kar tuljava, ki obdaja vzorec) obseva vzorec z radijskimi valovi. Pri določeni frekvenci atomska jedra v vzorcu absorbirajo valovanje in ob tem preidejo iz osnovnega v vzbujeno stanje. Po določenem času se jedra vrnejo v osnovno stanje in ob tem izsevajo elektromagnetno valovanje, kar zaznamo s tuljavo. Merimo lahko, kolikšen del prejete energije so jedra izsevala nazaj, ter po kolikšnem času.
Za poskus z jedrsko magnetno resonanco potrebujemo jedra, ki imajo od nič različen magnetni moment. Takšna jedra morajo imeti liho število protonov ali nevtronov, npr. 1H, 2H, 13C, 15N, 31P, 19F.
Interakcija atomskih jeder z magnetnim poljem zajema tako klasične kot kvantnomehanske pojave, kar vodi v dva različna opisa nekaterih delov procesa. V nadaljevanju bomo obravnavali obe interpretaciji.
Jedrska precesija
V klasični sliki si lahko atomsko jedro predstavljamo kot nabito vrteče se telo, ki se obnaša kot drobcen magnet. Zunanje magnetno polje, v katerega vstavimo vzorec, povzroča navor na magnetni moment jedra, s katerim ga želi obrniti v smer zunanjega polja. Ker pa se jedro ob tem še vrti, se ne obrne v smer zunanjega polja, ampak začne okrog te smeri precesirati z značilno frekvenco, imenovano Larmorjeva frekvenca. Kot med smerjo magnetnega momenta jedra in smerjo zunanjega magnetnega polja pa je zaradi kvantizacije vrtilne količine jedra kvantiziran. V primeru jedra vodika 1H, ki ima spin 1/2, je lahko magnetni moment bodisi obrnjen v smer magnetnega polja, bodisi v nasprotno smer. Obe orientaciji se razlikujeta po energiji, energijska razlika med tema stanjema je 2μB, pri čemer je μ magnetni moment jedra, B pa gostota magnetnega polja. Kadar vzorca ne obsevamo z elektromagnetnim valovanjem, je v smer magnetnega polja usmerjeno malenkostno več jeder kot v nasprotno smer.
Kljub temu, da je magnetni moment posameznega jedra kvantiziran, pa se magnetizacija, ki je vektorska vsota velikega števila magnetnih momentov jeder, obnaša kot klasična količina. Usmerjena je v smer zunanjega magnetnega polja, njena velikost pa je premo sorazmerna gostoti magnetnega polja.
Vzbujanje
Ko na anteno priklučimo izmenično električno napetost, ta v vzorcu ustvari izmenično magnetno polje B1 (ki ga ne smemo zamenjevati s prej opisanim statičnim magnetnim poljem). Kvantnomehansko si lahko magnetno polje predstavljamo kot mešanico enakega števila levo- in desnosučnih fotonov z energijo, premo sorazmerno frekvenci valovanja. Če je energija fotonov ravno enaka energijski razliki med obema orientacijama magnetnega momenta jedra v statičnem magnetnem polju, foton pa je pravilno sučen, lahko foton, ki interagira z jedrom, povzroči, da to absorbira foton in zamenja orientacijo.
Klasično gledano lahko magnetno polje B1 razstavimo kot superpozicijo dveh komponent, od katerih se ena vrti okoli smeri zunanjega statičnega magnetnega polja v smeri urinega kazalca, druga pa v nasprotni smeri. Če je frekvenca vrtečega se magnetnega polja ravno enaka frekvenci precesije jeder, komponenta, ki se vrti v isti smeri kot precesira magnetizacija, deluje nanjo z navorom, ki spremeni kot med magnetizacijo in smerjo zunanjega statičnega magnetnega polja.
Relaksacija
Vzorec je po tem, ko vzbujevalni signal preneha, v vzbujenem stanju. Jedra ob vrnitvi v osnovno stanje izsevajo elektromagnetno valovanje. Temu procesu pravimo relaksacija in je obrnjen proces od malo prej opisanega procesa vzbujanja. Izsevano valovanje ima isto frekvenco kot vzbujevalni signal, in ga lahko zaznamo z isto anteno.
Pri relaksaciji ločimo dva različna pojava. Spinsko-mrežna relaksacija ali longitudinalna relaksacija opisuje vračanje magnetizacije po prenehanju vzbujevalnega signala v ravnovesno stanje, torej v smer zunanjega magnetnega polja. Karakterističnemu času pravimo spinsko-mrežni relaksacijski čas in ga označimo s T1. Spinsko-mrežna relaksacija opisuje, kako hitro oddajajo jedra z magnetnim dipolom prejeto energijo okolici.
Signal pa v praksi pada hitreje, kot bi napovedala le spinsko-mrežna relaksacija, ker jedra čutijo magnetno polje drugih jeder, kar zmoti njihovo fazno povezavo. Pojavu pravimo spinsko-spinska relaksacija, odgovarjajočemu karakterističnemu času pa spinsko-spinski relaksacijski čas in ga označujemo s T2. Za razliko od spinsko-mrežne relaksacije, ki opisuje vračanje magnetizacije v smer zunanjega polja, opisuje spinsko-spinska relaksacija zmanjševanje pravokotne komponente magnetizacije, zato temu procesu pravimo tudi transverzalna relaksacija.
Klasični in kvantni opis
Klasičen in kvantni opis sta si v večini vidikov enakovredna – klasični frekvenci vrtenja ustreza kvantna frekvenca fotonov, in v obeh primerih je rezultat neravnovesna magnetizacija vzorca. V praksi lahko nekatere pojave (npr. hitrejša relaksacija v kapljevinah kot v trdninah) lažje razložimo v klasičnem opisu, druge (npr. izmenjava spina med jedrom in elektronom) pa lahko razložimo zgolj s kvantnim opisom.
Kategorija:Jedro in osnovni delci
Kategorija:Spektroskopija
Categoria:Cientistas da FinlândiaFinlandia
Categoria:Ciência da Finlândia
Categoria:Finlandeses
wynajem elitarne.info Sponsored Site Hotele w Warszawie Praga appartamenti
|
|
|
| :: RELATED NEWS :: |
Pop tradycyjny
Pop tradycyjny - muzyka popularna z okresu przed powstaniem rock-and-rolla oraz jej współczesna, stylistyczna kontynuacja odwołująca się do tej samej tradycji.
Pop tradycyjny, jest zasadniczo muzyką wokalną śpiewaną przy akompaniamencie orkiestry, big bandu, lub mniejszego zespołu instrumentalistów. Pop tradycyjny wywodzi się z tradycyjnego jazzu, wodewilu lub
|
Aurora (edytor tekstu)
Aurora – jeden z najbardziej zaawansowanych technologicznie edytorów tekstu przeznaczonych dla systemu DOS i pracujących w trybie znakowym. Jego możliwości porównywalne są z innym edytorem dla DOSu, Boxer Editem, Aurora jest jednak łatwiejsza od niego w obsłudze.
Aurora była rozprowadzana przez nieistniejącą już firmę "nuText Systems".
Jedną z cech charakterystycznych tego edytora jest możliwość wykonywania wielu
|
|
TIFF
TIFF (z ang. Tagged Image File Format) – jeden z najbardziej rozpowszechnionych i uniwersalnych formatów plików graficznych. Służy do zapisywania grafiki bitmapowej. Opracowany w 1986 r. przez grupę firm pod przewodnictwem Aldus Corporation do drukowania postscriptowego. W pracach nad nim uczestniczył też
Jerzy Waszyngton, George Washington (urodzony 22 lutego 1732 - zmarł 14 grudnia 1799) - pierwszy prezydent Stanów Zjednoczonych Ameryki (1788 - 1796), uważany
|
Astrid Lindgren
Astrid Lindgren (urodzona 14 listopada 1907 roku w Vimmerby - zmarła 28 stycznia 2002 roku w Sztokholmie) była znaną na całym świecie szwedzką autorką literatury dziecięcej.
Jej książki wydawane w ponad 70 językach świata i ponad 100 kraj
|
Twierdzenie o zwartości
Twierdzenie o zwartości (ang. compactness theorem) to twierdzenie mówiące, że nieskończony zbiór zdań rachunku predykatów pierwszego rzędu jest spełnialny, jeśli tylko każdy jego podzbiór skończony jest spełnialny. Równoważnie, jeśli taki zbiór jest sprzeczny, to istnieje jego skończony podzbiór, który jest sprzeczny.
Zobacz też:
- przeg
|
Rewizjonizm
Rewizjonizm (łac. revisio – ponowne widzenie) - dążenie do zmiany określonego stanu rzeczy, poglądów. Ponowne rozpatrywanie ustalonych wniosków, ocenianie faktów według innych kryteriów. Rewizjonizm danego zagadnienia następuje po pewnym czasie (najczęściej jedno lub więcej pokoleń) np. rewizjonizm Holocaustu.
W polityce rewizjonizm oznacza dążenie do zmiany obecnej postawy międzynarodowej zwłaszcza ponownego zawarcia umów między państwami na innych warunkach. Szczeg
|
Butelka lejdejska
Butelka lejdejska to kondensator (jeden z pierwszych) wynaleziony w 1740r. w postaci cylindrycznego naczynia szklanego (butelki), którego, zewnętrzna i wewnętrzna powierzchnia pokryta folią metalową stanowi elektrody kondensatora. Wynaleziona niezależnie od siebie przez P. van Musschenbroecka i | |