Buxdu-2021 Biotizimlarda epr usulining qo’llanilishi Reja

Buxaro Davlat Unvrsiteti Agranomiya va biotexnologiya fakulteti 13.1 QXMS-20 guruh talabasi Shixniyazova Durdonaning

Biofizika fanidan

MUSTAQIL TA’LIM

BUXDU-2021

Biotizimlarda EPR usulining qo’llanilishi

Reja:

1. 
   PR spektroskopiyasi boshqa fizikaviy usullar
   
2. 
   EPR signallarining kengligining katta bo’lishining avzallik va kamchilik tomonlari
   
3. 
   ERP tizimlar boshqa tizimlardan farqlanishi
   
4. 
   EPR spektrometrlarning tuzilishini oddiy bo’lishiga yordami
   

EPR spektroskopiya EPR spektroskopiyasi boshqa fizikaviy usullar bilan bir qatorda maxsus parametrlar bilan izohlanib, ularni asosan to’rt xil turga bo’lish mumkin, ularga signallarning intensivligi, kengligi, holati va signallarning multepletligi kiradi. Bularning har birini qisqacha izohlab chiqamiz. a) signallarning intensivligi: EPR spektrlarda signallarning intensivligi ozod radikallarning yoki barqaror paramagnit birikmalarning konsentratsiyasiga proportsionaldir. Shuning uchun bu usul ozod radikallarning miqdorini to’g’ridan-to’g’ri aniqlashdagi eng sezgir usul hisoblanadi, chunki uning yordamida ozod radikalning miqdori 10-13 mol bo’lganda ham bilish mumkin. b) signallarning kengligi: Rezonans signallarning keng shaklda chiqishiga asosan ikki xil ta’sirlanish turlari sabab bo’ladi. Birinchisi “Spin - panjaralik” ta’sir bo’lib, bu juftlanmagan elektronning spini bilan uning atrofi ta’siri yoki kristal panjarasining yoki molekulaning qolgan qismi o’rtasidagi ta’sir hisoblanadi. Bu ta’sirni o’lchashdagi eng qulay usullardan biri spin – panjarali relaksatsiya vaqtini o’lchashdir. Relaksatsiya deb, har qanday sistemani tashqi ta’sir oqibatida nomuvozanatlik holatidan boshlang’ich muvozanatlik holatga keltirishga aytiladi. Relaksatsiya vaqti mikroto’lqinli ta’sirlanish natijasida spinli elektronlar sistemasining energiyani qisman yo’qotishi bilan belgilanadi. Shunday qilib, kuchli spin panjarali ta’sirlanish qisqa vaqtda spin – panjara relaksatsiyasini paydo qiladi, bu esa yutilish chiziqlarining kengayishiga sababchi bo’ladi. Chiziqlarning keng shaklda paydo bo’lishi chastota birliklarida ifodalanib, u relaksatsiya vaqti bilan bog’liq. Spin – panjarali relaksatsiyaning bo’lishi oddiy sharoitda juda tez holda o’tadi (10-6 sek), ammo harorat pasaytirilsa, masalan, suyuq azot sharoitida, uning o’tish vaqti ko’p hollarda bir qancha minutlarga cho’zilishi mumkin. Relaksatsiya vaqtining kamayishi 36 bo’ladi va uning qiymati 10 MGts ni tashkil etadi. Bu qiymat YaMR signallarining qiymatlaridan bir qancha yuqori ekanligini ko’rsatadi. EPR signallarining kengligining katta bo’lishining avzallik va kamchilik tomonlari

mavjud. Avzalliklaridan biri shundaki, YaMR spektrometrlardagi magnit maydonining doimiy bo’lishidagi eng muhim shart EPR da kamroq e’tiborga olinadi, bu esa EPR spektrometrlarning tuzilishini oddiy bo’lishiga yordam beradi. Keng shaklda paydo bo’lgan signallarning yaxshi ajralib chiqqan signallarga nisbatan tahlil qilish moddada bo’layotgan jarayonlarni aniqlashdagi qiyinchiliklar EPR dagi kamchiliklar hisoblanadi. v) Signallarning holati yoki g ( je) - omili. Yutilish singlet chizig’ining ko’rsatgichlaridan yana biri rizonans nuqtasining holati hisoblanadi. Maydon qiymati, ya’ni rezonans hodisasi ro’y beradigan, g-omil qiymatining ma’lum ozod juftlanmagan elektronga tegishli qiymatdir. Ozod elektron uchun g-omili 2,0023 ga teng. Ko’pgina ozod radikallarda g-omili shu qiymatga yaqin bo’ladi. Qandaydir atomga tegishli bo’lgan atom orbitallarida elektron xarakat qilsa uning burchakli orbital momenti anchagina yuqori bo’lib, uning qiymati ozod elektronning g-omil qiymatidan farq qiladi.

Bunga asosiy sabab, magnit va burchak momentlari nisbatlari orasidagi farqning mavjudligidir. Spin va orbital xarakatlar uchun bu qiymatlarturlicha bo’ladi. Agar juftlanmagan elektronatom bilan bog’lanmasdan balki qattiq kristall panjaralari tarkibidagi atomga bog’langan bo’lsa yoki boshqa molekulyar tuzilishiga ega bo’lsa, u holda elektron molekulaning tuzilishi bilan bog’liq bo’lgan kuchli elektr maydoni ta’sirida bo’ladi. Bu elektr maydonlari atomning orbital momentiga ta’sir etadi, bu esa g – omilni hisoblashni murakkablashtiradi. G – omilni o’lchab molekulalar ichidagi hamma bog’lar, shu bilan bir qatorda kovalent bog’lar to’g’risida to’liq ma’lumot olish mumkin. g) Signallarning multipletligi yoki ajralib chiqishi. 37 EPR spektroskopiyasida signallar multipletining ikki xil turi mavjud bo’lib, birinchi turini murakkab tuzilishli, ikkinchisini esa o’ta murakkab tuzilishli signallar deb yuritiladi. Murakkab tuzilishli signallar paramagnit malekulali kristallarga yoki bir qancha juftlashmagan elektronlari bo’lgan metall ionlariga tegishli hisoblanadi. Agar molekulada ikkita juftlanmagan elektronlar bo’lsa, nur tushishi ta’sirida bunday molekulalarda triplet holat bo’lishi biologik tekshiriluvlarda juda katta ahamiyatga

ega. Ikkita juftlanmagan elektron bo’lgan organik molekulalar uchun ham triplet holat tegishli bo’lib, bunda elektronlarning to’la spini 1 ga teng, demak 2xS+i=2x1+1=3 bo’lgani uchun triletli holat kelib chiqadi. Molekulalarda triplet holat beqaror, ya’ni ular singlet holatga o’tib ketishi mumkin. Masalan, ultrabinafsha nuri bilan ta’sirlanishda naftalin molekulasi triplet holatga qo’zg’aladi va tezlik bilan avvalgi holatga qaytadi, ammo bu jarayonni qattiq sovitish sharoitida olib borilsa triplet holatdan singlet holatga o’tishni sekinlashtirish mumkin, natijada EPR yordamida triplet holatni o’rganish mumkin. Valenti o’zgaruvchan bo’lgan metall ionlarida triplet holat barqaror bo’lgani uchun uni uy sharoitida (250C) da ham o’rganish mumkin. Signallarning o’ta murakkab ajralib chiqishi ozod radikalga tegishli bo’lib, bunga asosiy sabab juftlanmagan elektron bilan protonlar orasidagi spin – spinlar ta’sirining mavjudligidir. Masalan, metil radikali EPR spektirida kvartet ko’rinishidagi to’rtta signal beradi, kvartet signalning hosil bo’lishini quyidagi rasmda tashqi maydon yo’nalishiga nisbatan har bir praton magnitchalar yo’nalishi turi orqali tushuntirishimiz mumkin: