Folosit în Biologie Izotopi

Izotopi sunt variații ale elementelor chimice care conțin numere diferite de neutroni. Deoarece izotopi sunt recunoscute, ele oferă o modalitate eficientă de a urmări procesele biologice în timpul experimentelor. Există mai multe utilizări potențiale pentru izotopi în experimentare, dar mai multe aplicații sunt mai predominante.

Fiecare element chimic are un număr unic de protoni, fapt ce a dat naștere la tabelul periodic. In mod similar, un izotop al oricărui element dat numărul său unic de neutrons- desemnarea unui izotop este determinată de suma de protoni și neutroni din nucleu (denumit în continuare numărul de masă). Un element poate avea orice număr de izotopi. De exemplu, carbon-12 și carbon-13 ambele au șase protoni, dar acesta din urmă conține un neutron suplimentar. Deoarece numărul de neutroni în nucleul unui atom are un efect neglijabil asupra proprietăților chimice, izotopii furniza un mijloc eficient de a studia diferitelor procese biologice, fără a afecta în mod semnificativ cursul lor natural.

Substanțe biogene (cele produse prin procese care apar natural de viață) pot avea variații semnificative ale izotopilor de carbon, azot și oxigen, care le-o țintă mai ușoară pentru analiză face. aplicații de siguranță alimentară face posibilă pentru a urmări țara de origine a anumitor produse alimentare, cum ar fi carnea de vită, folosind izotopi de carbon și azot. Agenții și producătorii sunt, de asemenea, în măsură să determine metoda de hrănire pentru animale - organice sau conventionale - prin analiza carbon, azot și sulf izotopi. Prin studierea datelor de carbon și izotopi de oxigen, este posibil să se determine în cazul în care în Marea Mediterană diferitele uleiuri de măsline provin de la, și modul în care produsele „naturale“ suc de fructe sunt.

Izotopii neobișnuite pot fi utilizate ca markeri în reacții chimice. Acest lucru poate fi de ajutor, în special în domeniul biologiei celulare, în cazul în care laboratoare de cercetare, cum ar fi Universitatea Johns Hopkins Pandey Lab găsi noi modalități de a studia cancer si alte conditii de viata in pericol. De exemplu, Stabil izotopice etichetare cu aminoacizi (SILAC) în cultură celulară este un proces prin care populațiile sora-celule sunt diferentiate in vitro folosind diferite forme de aminoacizi. Aminoacizii sunt încorporate în proteinele studiate și, pentru că ei se comportă identic unul cu altul în ciuda compoziției lor nucleare diferite, proteinele nou sintetizate pot fi mai atent studiate alături (care apar în mod natural) omologii lor controlate.

izotopii radioactivi sunt adesea folosite pentru a măsura vârsta materialelor care conțin carbon. O metodă populară de datare radioactivă se numește datare cu carbon - datarea materialelor organice. Deoarece viața unui radioizotop nu este afectat de nici o influență în afara nucleului, rata previzibilă de degradare acționează ca un ceas. Studierea radioizotopi în împrejurimile fosile de animale, de exemplu, oferă o modalitate de estimare a vârstei acestor fosile.