Молекулярная спектроскопия, Основы теории и практика, Литвина Ф.Ф., 2020

Молекулярная спектроскопия, Основы теории и практика, Литвина Ф.Ф., 2020.
 
   Книга представляет собой введение в теорию и практику спектроскопии в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной области Изложение теоретических основ сопровождается детальным руководством по практическому использованию спектроскопии для количественного и качественного анализа веществ и реакций в простых и сложных системах Уделяется внимание современным методам инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием (FTIR), межмолекулярному переносу энергии (FRET), линейному дихроизму сложных объектов.
Книга предназначена для широкого круга биологов, химиков, студентов и аспирантов естественнонаучных специальностей.




Источники света.
Источники света можно разделить на два основных типа: а) со сплошным спектром излучения; б) с линейчатым спектром. В качестве примера первого типа можно привести лампу накаливания, светящимся телом которой служит нагретая до высокой температуры (3000 К) пластина или спираль из вольфрама, дающая непрерывный (сплошной) спектр излучения в видимой и ближней инфракрасной области 380-2000 нм с максимумом около 1200 нм. В ультрафиолетовом диапазоне (200-400 нм) в качестве источника сплошного спектра используется водородная (дейтериевая) лампа, в которой непрерывный спектр излучения возникает при взаимодействии свободных электронов с ионизированными атомами водорода. Водородная лампа относится к газосветовым источникам с дуговым разрядом. Обычно источники со сплошным спектром излучения служат для измерения спектров поглощения и для спектральных исследований, связанных с необходимостью выделения монохроматического излучения произвольной длины волны в пределах данного широкого диапазона.

Из источников с линейчатым спектром излучения известны газоразрядные лампы, лазеры и др., которые испускают свет только определенных длин волн. В газоразрядных лампах свечение испускается плазменным шнуром, возникающим при пропускании электрического тока через пары ртути (ртутные лампы) или газ (ксенон, неон). Яркость таких источников при определенных длинах волн может быть очень высокой, поэтому они обычно применяются для возбуждения люминесценции и фотохимической реакции, то есть в тех случаях, когда эффект возрастает вместе с увеличением интенсивности облучения. У некоторых источников (смешанного типа) на фоне сплошного спектра излучения проявляются отдельные яркие линии. Примером такого типа источника может служить ксеноновая газоразрядная лампа высокого давления, спектр излучения которой распределен в широком диапазоне от ультрафиолета до инфракрасной области (200-1500 нм).

СОДЕРЖАНИЕ.
Предисловие.
Теоретическое введение.
Взаимодействие электромагнитного излучения с молекулами, дипольное приближение.
ГЛАВА 1. АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ.
Часть 1. Методические основы измерения спектров поглощения в видимой области, дифференциальная и производная спектроскопия.
Элементы спектральной установки.
Источники света.
Монохроматоры.
Детекторы световых потоков (фотоприемники).
Светофильтры.
Основы абсорбционного спектрального анализа.
Зависимость оптической плотности от длины волны X (или частоты V).
Форма полос поглощения.
Форма спектральных полос, производные спектры.
Разрешение отдельных полос в спектре поглощения.
Выбор оптимальных условий измерения спектров. Погрешности измерений и факторы, определяющие их величину.
Устройство и принцип работы спектрофотометров.
Пульт управления спектрофотометром.
Функциональные фазы прибора.
Включение прибора. Набор программы измерения и запоминание. Вызов программы из памяти и измерение.
Математическая обработка результатов.
Измерение спектров поглощения биологических объектов.
Практические задания.
Часть 2. Абсорбционная спектроскопия белков и нуклеиновых кислот в ультрафиолетовой области. Влияние среды и денатурирующих факторов, светорассеяние.
Количественные закономерности поглощения света. Закон Ламберта-Бера.
Поглощение и светопропускание.
Вывод формулы закона Ламберта-Бера.
Условия применимости закона Ламберта-Бера к биологическим объектам.
Общие закономерности УФ поглощения белков и нуклеиновых кислот.
Ультрафиолетовые спектры поглощения аминокислот в свободном состоянии.
Ультрафиолетовые спектры белков.
Влияние светорассеяния на спектры поглощения белков.
Разностные ультрафиолетовые спектры поглощения белков.
Ультрафиолетовое поглощение нуклеиновых кислот.
Гиперхромизм.
Температура плавления ДНК.
Ренатурация.
Влияние различных факторов на плавление ДНК.
Практическая часть.
Основные элементы и принцип действия спектрофотометра.
Проведение различных процессов регистрации.
Практические задания.
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ МОЛЕКУЛ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ С ФУРЬЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ (FTIR).
Колебательно-вращательные спектры молекул.
Вращательные спектры молекул.
Колебательные спектры молекул.
Гармонический осциллятор.
Ангармонический осциллятор.
Колебательно-вращательные переходы в двухатомной молекуле.
Влияние ядерного спина.
Практическая часть.
Метод инфракрасной спектроскопии с Фурье преобразованием. (Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR).
Итерферограммы двух длин волн.
Интерферограммы широких спектральных линий.
Описание спектрометра.
Включение спектрометра.
Измерение спектров поглощения.
Манипуляции со спектрами.
Создание электронной библиотеки спектров в программе OPUS (FTIR).
Практические задания.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СЛОЖНЫХ КОМПЛЕКСОВ МЕТОДОМ ЛИНЕЙНОГО ДИХРОИЗМА.
Анизотропия поглощения.
Биологические задачи, решаемые методом измерения ЛД.
Способы ориентирования образцов для измерения ЛД.
Модели ориентации фотосинтетических мембран бактерий Rhodopseudomonas palustris.
Расчет ориентации вектора дипольного момента перехода по моделям «А» и «Б».
Модель «А».
Модель «Б».
Формула для расчетов «А» или «Б».
Возможные ошибки и артефакты измерений.
Затруднения на пути исследования линейного дихроматизма.
Описание спектрофотометра СФ-18, модифицированного для измерения линейного дихроизма в видимой и инфракрасной области спектра.
Практические задания.
ГЛАВА 4. СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ И ВОЗБУЖДЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ, МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ (FRET), НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ И ПРОИЗВОДНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, ФОТОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.
Часть 1. Исследование спектров флуоресценции биологических объектов в видимой области.
Количественные соотношения между флуоресценцией, поглощением и концентрацией вещества.
Эффект экранирования в смеси веществ.
Реабсорбция флуоресценции.
Совместное влияние эффектов экранирования и реабсорбции.
Тушение флуоресценции.
А. Динамическое тушение, уравнение Штерна-Фольмера.
Б. Статическое тушение.
Спектры флуоресценции и спектры возбуждения флуоресценции.
Практическая часть 1.
Работа на установке для измерения спектров флуоресценции, возбуждения флуоресценции и спектров поглощения.
Практические задания части 1.
Флуоресцентные зонды.
Изучение спектров флуоресценции пиридиннуклеотидных коферментов. Количественное определение НАД+.
Часть 2. Исследование спектров флуоресценции ароматических аминокислот и белков.
Флуоресценция ароматических аминокислот.
Флуоресценция белков.
Производная спектрофлуориметрия.
Практические задания части 2.
Часть 3. Спектры возбуждения флуоресценции.
Миграция энергии и оценка ее эффективности, перенос энергии электронного возбуждения (FRET).
Артефакты при измерении спектров возбуждения.
Измерения спектров возбуждения флуоресценции.
Практические задания части 3.
Дополнительная литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Молекулярная спектроскопия, Основы теории и практика, Литвина Ф.Ф., 2020 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать файл № 1 - pdf
Скачать файл № 2 - djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.

Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по биологии :: биология :: Литвина :: спектроскопия