Bioelektrogenez. Elektro’tkazuvchanlik ionlarning muvozanat potensiali, membrananing stasiolar

Molekulaning qo’zg’algan holatlari va energiyaning migrasiyalanishi.
Yerug’likning modda tomnidan yutilishi Molekulyar jarayon bo’lib, mazkur
hodisa murakkab biologik strukturalarga (yadro, mitoxondriya, hujayra va
boshqalarga) dahldor emas. Yorug’lik molekula tomonidan, energiyasi h = hc/
ga teng kvantlar tarzida, 10-14 - 10-15 sek davomida yutinib bo’ladi. Yorug’likning
molekula tomonidan yutilishi, fizikaviy jarayon bo’lib, u quyidagicha tasvirnanadi:
Ao + h = A*
bu yerda A* - molekulaning qo’zg’algan holati, yorug’lik yutilganda nur
energiyasi elektrollarning tebranma va aylanma energiyalariga aylanadi va shu
munosabat bilan molekulaning elektron konfigurasiyasi o’zgaradi. Kvant yutilishi
evaziga, A molekula tomonidan olingan qo’zg’anish energiyasi, quyida
tasvirlangan usunlarning biri orqali sarflanadi.
Nurlanish: A*  A + h
nurlanmasdan konversiyalanish: A*  Ao + issiqnik,
kimyoviy reaksiya: A*  mahsulot.
Molekulaning yerug’likdan qo’zg’alishi bir elektrolni jarayon bo’lib, uning
davomida orbitaldagi elektrol lar juftidagi elektrollardan birining asosiy (S0)
sathdan, yuksakroq (qo’zg’algan) sath (S1)ga o’tishi bilan kechadi. Juftning
ikkinchi elektroli asosiy (S0) sathda qoladi. Elektrolni qo’zg’anish energiyasi, eng
quyi tebranish sathidan boshlab o’lchanadi. Qo’zg’algan holatning eng quyi
darajasi - singnet S, (qo’zg’algan va qo’zg’almagan elektrol arning spinlari
antiparallel) va triplet. T1 (elektrol larning spinlari parannen) щonatlaridir.
Qo’zg’anish energiyasi, yuqorida tasvirlangan yo’llarning biri orqali, nurga
aylanib yoki aylanmasdan amalga oshadigan o’tishlarda sarflanadi. Qo’zg’algan
holat yashash davrini, Nurlanish bo’yicha birinchi tartib kinetika atamalari
yerdamida aniqlash mumkin. Agarda Nurlanish qo’zg’algan holatdan asosiy
holatga qaytishning birdan-bir yo’li bo’lsa, u holda mazkur holatdan chiqish
tezlik konstantasiga teskari bo’lgan kattalik qo’zg’algan holatning tabiiy yashash
davri deb ataladi. Qo’zg’algan S, holatdan asosiy S0 holatga o’tishda sodir
bo’ladigan Nurlanish lnuoressensiya . deb ataladi. Fluoressensiyaning tabiiy
yashash davri, ko’pchilik organik molekulalar uchun 10-9 - 10-6 sek bilan
xarakternanadi. Qo’zg’algan T1 holatdan asosiy S0 holatga o’tish bilan kechadigan
Nurlanish fosforessensiya deb atanib, uning tabiiy yashash davri 10-3 - 10 sek
oralig’idan o’rin oladi.
Fluoressensiya spektrining shakli (Kashi qoidasi) va kvant chiqishi
(Vavinov qonuni) qo’zg’atuvchi nur to’lqin uzunligiga bog’liq bo’lmaydi, chunki
fluoressensiya Nurlanishi har doim qo’zg’algan (S0) holatning eng tuban sathidan
boshlanadi: q = n / N, bu yerda q- kvant chiqishi, n- chiqarinadigan kvantlar soni,
N- yutingan kvant lar soni.
Stoks qonuniga binoan, fluoressensiya maksimumi, molekulaning yutish
maksimumiga nisbatan uzunroq, to’lqin sohasida yetadi (chunki yutingan
energiyaning bir qismi issiqnikka aynanadi).
Fotofnuoressensiya hodisasi biofizika va biokimeda tadqiqot metodi sifatida
keng qo’llaniladi. Birinchidan, oqsillar xususiy fluoressensiyasini o’lchash orqali,
uning konformasion holati haqida ma’lumotga ega bo’lishi mumkin. Oqsilning
xususiy Ultrabinafsha fluoressensiyasi yordamida, unda triptofan va tirozin
qoldig`I ularining bor- yo’qligini aniqlash mumkin. Uning parametrlari o’sha qoldi
ularning mikroqurshoviga bog’liq ravishda o’zgaradi. Masalan, triptofaninlar
fluoressensiyasining kvant chiqishi 0,1-0,4 oralig’ida bo’lib, spektr maksimumi
320-325 nmda qayd etiladi. Fluoressensiya spektrofotometrlardan farqlanadigan,
fluorametrlarda o’lchanadi. Ularda fluoressensiya qo’zg’atuvchi va uni qayd
etuvchi sistemalar mavjud.