click below
click below
Normal Size Small Size show me how
Biofizyka - FLUO
| Question | Answer |
|---|---|
| Jak można badać CMC? | Można mierzyć fluorescencję, rozpraszanie światła (przez tworzące się micele), napięcie i ciśnienie powierzchniowe. przewodnictwo elektryczne roztworu i inne. |
| Jaka powinna być sonda do wyznaczania CMC? | Wykorzystywana sonda nie powinna emitować światła w roztworze wodnym, natomiast powinna fluoryzować w środowisku hydrofobowym. |
| Czym jest czas życia fluorescencji? | Średni czas pomiędzy chwilami wzbudzenia i powrotu do stanu podstawowego, inaczej naturalny czas życia cząsteczki, jeżeli powrót do stanu podstawowego następuje jedynie na drodze fluorescencji. |
| Czym jest polaryzacja fluorescencji? | Po wzbudzeniu molekuły światłem spolaryzowanym następuje emisja fotonu o niezmienionej płaszczyźnie polaryzacji. Jest to stwierdzenie prawdziwe tylko wtedy, kiedy cząsteczka jest nieruchoma przez czas życia fluorescencji. |
| Jak zmieni się płaszczyzna polaryzacji gdy cząsteczka rotuje? | O dany kąt α. |
| Jakie molekuły mają największe prawdopodobieństwo wzbudzenia przy naświetlaniu światłem spolaryzowanym? | Te molekuły, których moment dipolowy jest równoległy do kierunku drgań wektora pola elektrycznego światła padającego |
| Od czego zależy stopień polaryzacji? | Od wartości kąta α oraz ruchliwości wzbudzonych cząsteczek. |
| Czym jest rotacyjna depolaryzacja fluorescencji? | Istnienie różnicy między absorpcyjnym i emisyjnym momentem dipolowym (zmiana kąta α), na skutek ruchu cząsteczek fluoresceiny. |
| Czym jest anizotropia fluorescencji? | Światło emisji i absorpcji jest zazwyczaj liniowo spolaryzowane. Cząsteczki są w roztworze ułożone izotropowo. Selektywne wzbudzenie powoduje przejście układu w stan anizotropowy. |
| Co pozwala zbadanie parametru P (polaryzacja) i r (anizotropia)? | Można określić mikrolepkość środowiska, w którym znajduje się dany znacznik, a więc w przypadku błon biologicznych stopień uporządkowania cząsteczek fosfolipidów otaczających cząsteczkę fluoroforu. |
| Czym jest wygaszanie stężeniowe? | Gdy stężenie substancji przekroczy pewną granicę, fluorescencja zaczyna maleć i przestaje być zależna liniowo od stężenia. Jest efektem bezpromienistego transferu energii Förstera. |
| Czym jest wygaszanie kolizyjne? | Dochodzi do zderzenia dwóch molekuł podczas trwania wzbudzonego czasu życia jednej z nich. Fluorofor wraca do stanu S1 bez emisji fotonu. Jest to zatem proces dynamiczny, a energia stanu wzbudzonego zostaje rozproszona w postaci ciepła. |
| Jaki jest wpływ polarności rozpuszczalnika na maksimum energii i wydajność kwantową? | Ze wzrostem polarności środowiska długości fal maksimum absorpcji i emisji przesuwają się w kierunku fal dłuższych. |
| Jaki powinien być rozpuszczalnik do pomiarów fluorescencyjnych? | Nie powinien on absorbować w danej długości fali ani wpływać na parametry spektralne badanej substancji (np. wodę stosujemy przy wzbudzeniu powyżej 190 nm, etanol 96% -205 nm, a tetrachlorek węgla – 265nm). |
| Jak zmienia się wydajność kwantowa dla rozpuszczalników polarny? | Dla rozpuszczalników polarnych wartość wydajności kwantowych jest mniejsza. Oznacza to, że w tym przypadku wygaszanie energii wzbudzenia ma miejsce głównie na sposób bezpromienisty. |
| Jak zmienia sie czas życia fluorescencji dla różnych rozpuszczalników? | Najwyższy jest dla roztworów niepolarnych, najmniejszy dla polarnych. |
| Jaki jest wpływ pH na fluorescencję? | Stężenie protonów w roztworze ma duży wpływ na parametry spektralne cząsteczki, czyli absorbancję i fluorescencję. Spowodowane jest to zmianą ładunku elektrostatycznego cząsteczki w zależności od pK grup kwasowych czy zasadowych. |
| Przykłady sond fluorescencyjnych. | DPH, NBD-PC/PE, Bis-piren-PC, DiL, kwas cis-parinarowy, C4-bodipy C9, N-rodamino-PE-lizamina, DiA. |
| Do czego służy DPH? | Służy do wyznaczania CMC związków amfifilowych, a także do badania przejścia fazowego, solubilizacji dwuwarstwy przez detergenty. |
| Czym jest DPH? | Difenyloheksatrien. |
| Jak lokalizuje się DPH w błonie? | Jest bardzo hydrofobowy, samorzutnie wbudowuje się w błony, lokalizuje się całkowicie wewnątrz dwuwarstwy. |
| Dlaczego DPH niezbyt dobrze nadaje się do badania solubilizacji dwuwarstwy przez detergenty? | Ponieważ wewnątrz miceli powstałych po solubilizacji DPH również fluoryzuje. |
| Jaki parametr jest badany podczas badania solubilizacji dwuwarstwy i przejścia fazowego za pomocą DPH? | Polaryzacja fluorescencji DPH. |
| Z jakim innym związkiem NBD-PC tworzy parę FRET? | Z N-Rh-PE (lizaminą). |
| Na czym polega FRET z wykorzystaniem NBD-PC? | Eksperyment polega na naświetlaniu próbki falą wzbudzenia donora (NBD) oraz analizie intensywności fluorescencji akceptora (lizaminy). Przekazywanie energii jest zależne od odległości pomiędzy cząsteczkami donora i akceptora. |
| Co pozwala badać FRET z wykorzystaniem NBD-PC? | Badania odległości błon w liposomach MVV (ang. MultiVesicular Vesicles), badania fuzji błon, badanie przejścia fazowego dwuwarstwy oraz występowania domen o różnym stanie płynności w dwuwarstwie. |
| Czym jest NBD-PC? | Znakowany fluorescencyjnie fosfolipid. Fluorofor ulokowany jest na „głowie cząsteczki”, na zdefiniowanej głębokości względem powierzchni dwuwarstwy. |
| Jak wyznacza się przejście fazowe dwuwarstwy za pomocą NBD-PC/PE? | Po całkowitym zredukowaniu puli związku dostępnej w zewnętrznej monowarstwie, podczas przejścia reduktor dyfunduje poprzez dwuwarstwę i wygasza wewnętrzną pulę sondy. |
| Jak zmienia się polaryzacja fluorescencji przy NBD-PC? | NBD-PE/PC jest wrażliwy na upakowanie lipidów w bezpośrednim otoczeniu. Polaryzacja fluorescencji tego związku rośnie ze stopniem uporządkowania lipidów dookoła sondy. |
| Czym jest bis-piren-PC? | Fosfolipid znakowany cząsteczką pirenu na końcach łańcuchów węglowodorowych (atom Cω) |
| Jak działa piren jako sonda? | Może tworzyć dimery, zwane ekscymerami (ang. excimers), które wykazują się identyczną długością fali wzbudzenia i dłuższą falą emisji w porównaniu z monomerami. |
| Od czego zależy tworzenie excimerów? | M. in. od płynności błony i temperatury, czyli głównie od współczynnika dyfuzji lateralnej. |
| Jaki parametr jest badany podczas używania bis-pirenu-PC? | Ie/Im, to znaczy stosunek intensywności fluorescencji ekscymerów do monomerów. |
| Do czego służy mono-piren-PC? | Ekscymery powstają międzycząsteczkowo i służy to do pomiaru procesu fuzji, przejścia fazowego, stopnia płynności błon, występowania domen lipidowych w błonie oraz oddziaływania białek peryferyjnych z dwuwarstwą |
| Do czego służy bis-piren-PC? | Ekscymery powstają wewnątrz cząsteczki i sonda jest wówczas np. substratem dla PLA2 i służy do spektrofluorymetrycznego pomiaru aktywności tego enzymu. |
| Czym jest DiL? | Dialkilokarbocyjanina. |
| Do jakich badań wykorzystuje się DiL? | Do cytometrii przepływowej, do pomiaru zmian potencjałów błonowych, a także do badania fuzji, badania powstawania domen w monowarstwach, do obrazowania domen błonowych. |
| Dlaczego można wykorzystywać DiL do cytometrii przepływowej? | Ponieważ jest fotostabilny i można go wielokrotnie wzbudzać w krótkim okresie czasu. |
| Do czego wykorzystywany jest kwas cis-parinarowy? | Badania dynamiki błony, pomiary peroksydacji lipidów, przybliżanie stężenia antyoksydantów w błonie, detekcja oddziaływania typu lipid-lipid i lipid-białko. |
| Dlaczego kwas cis-parinarowy jest rzadko wykorzystywany do wyznaczania CMC? | Ze względu na długość cząsteczki. |
| Co czego używane są C4-bodipy C9? | Do detekcji ROSów (czyli w reakcji perox lipidów błonowych), do badania współczynnika dyfuzji lateralnej lipidów w błonie (metodą FRAP) oraz w badaniach stopnia hydratacji dwuwarstwy na różnej głębokości metodą solvent relaxation. |
| Do czego używane jest DiA? | Do znakowania błony neuronów. |
| Czym jest DiA? | Pochodne dialkilosterylowe. |
| Do czego wykorzystuje się piraninę? | Nie jest wykorzystywana do badania właściwości błon, lecz zmian pH. |
| Jakie cechy piraniny czynią z niej dobrego fluorofora? | Fluoryzuje w zakresie pH fizjologicznego, a jej absorbancja zależy od pH środowiska. |
| Czym jest punkt izozbestyczny? | Charakterystyczna długość fali, przy której różne formy spektralne związku chemicznego, występujące przy różnym pH, wykazują taką samą absorpcję. |
| Jak dostarczana jest karboksyfluoresceina do komórki? | Nie przechodzi przez błonę komórkową (i modelową), do komórek jest dostarczany w postaci mikroiniekcji lub zamknięty w liposomach (wówczas wymagana jest ich fuzja z komórką). |
| Jak wykorzystuje się karboksyfluoresceinę? | Jako znacznik w liposomach wykorzystywany jest do śledzenia ich wędrówki w krwioobiegu i miejsca akumulacji w organizmie. Jest indykatorem pH. Związana kowalencyjnie jako fluoresceina-PE - do określania zmian lokalnego, przybłonowego pH. |
| O czym mówi reguła Wawiłowa? | Wydajność kwantowa nie zależy od długości fali światła wzbudzającego. |
| Czym jest wydajność kwantowa? | Stosunek liczby kwantów światła wyemitowanych do zaabsorbowanych przez cząsteczki, opisuje prawdopodobieństwo zajścia fluorescencji. |
| Czym jest fluorescencja? | Emisja fotonu w wyniku przejścia elektronu ze wzbudzonego stanu singletowego do podstawowego stanu singletowego. |
| Czym jest fosforescencja? | Polega na emisji fotonu w wyniku przejścia elektronu ze wzbudzonego stanu podstawowego do wzbudzonego stanu tripletowego (zmiana multipletowości), po czym następuje przejście do podstawowego stanu singletowego. |
| Czym jest luminescencja? | Emisja światła jako rezultat absorpcji z innego źródła światła. |
| Czym jest fotoluminescencja? | Substancja wzbudzona promieniowaniem UV-Vis emituje światło na wskutek absorpcji. |
| Czym jest przejście bezpromieniste? | Energia wzbudzenia zostaje rozproszona w otoczeniu w wyniku nieuporządkowanego ruchu termicznego; tzw. konwersja wewnętrzna. |
| Czym jest przejście promieniste? | Energia wzbudzenia zostaje rozproszona poprzez emisję protonu, w momencie gdy elektron powraca na orbital o niższej energii. |
| O czym mówi reguła Stokesa? | Widmo fluorescencji jest przesunięte w kierunku fal dłuższych względem widma absorpcyjnego. |
| Czym jest widmo fluorescencji? | Wykres zależności natężenia fluorescencji (intensywności względnej) w funkcji długości fali emitowanej. |
| Czym jest bezwzględna wydajność kwantowa? | Stosunek liczby kwantów promieniowania wyemitowanego przez roztwór do liczby zaabsorbowanych kwantów promieniania wzbudającego, których kosztem powstaje emisja. Inaczej: prawdopodobieństwo fluorescencji (0-1) |
| Czym jest molowy współczynnik absorpcji? | Stała proporcjonalności związana z pochłanianiem promieniowania przez częściowo absorbujący i rozpraszający ośrodek. Wartość ε jest stała dla danego chromoforu oraz bezpośrednio zależy od długości fali promieniowania elektromagnetycznego. |
| Jakie aminokwasy wykazują fluorescencję? | Tryptofan, tyrozyna, fenyloalanina. (tyrozyna daje fluorescencję wygaszoną, a fenyloalanina to rzadkie przypadki). |
| Jakie czynniki mają wpływ na fluorescencję? | Temperatura, rodzaj rozpuszczalnika, stężenie substancji fluoryzującej, pH, siła jonowa, obecność śladowych substancji wygaszających. |
| Czym jest fluorofor? | Grupa atomów odpowiedzialna za fluorescencję cząsteczki. Najczęściej jest to grupa funkcyjna absorbująca promieniowanie elektromagnetyczne o określonej długości fali, a następnie emitująca promieniowanie o innej długości fali (ściśle określonej). |
| Czym charakteryzuje się dobry fluorofor? | Wysoką absorpcją światła, wysoką wydajnością kwantową, niską fotodestrukcją, małymi rozmiarami, łatwością doczepienia do biomolekuły. |
| Od czego zależy pasmo emisji danego fluoroforu? | Jest ono charakterystyczne dla fluoroforu, a dokładne położenie zależy od otoczenia. |
| Dlaczego w pewnym zakresie temperaturowym intensywność fluorescencji tryptofanu rośnie? | Podczas wzrostu temperatury dochodzi do rozfałdowania łańcucha białkowego, które powoduje wzrost intensywności emisji na skutek odsłonięcia reszt tryptofanowych. |
| Na czym opiera się fluorymetria? | Opiera się na liniowej zależności między IF a stężeniem próbki. IF, czyli intensywność fluorescencji jest wprost proporcjonalna do natężenia promieniowania wzbudzającego, absorbancji i wydajności kwantowej fluorescencji. |
| Czym różni się fluorescencja od fosforescencji? | Fluorescencja jest szybka i spontaniczna, fosforescencja trwa dłużej, fluorescencja ze stanu singletowego, fosforescencja z trypletowego, pasma fluo i absorpcji nakładają się, fosforescencji i absorpcji - nie. |