Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Isotoper anvendes i Biology

Isotoper er variationer af kemiske elementer indeholdende forskellige antal neutroner. Fordi isotoper er genkendelige, giver de en effektiv måde at spore biologiske processer under eksperimenter. Der er mange mulige anvendelser for isotoper i forsøg, men flere anvendelser er mere udbredte.
Isotoper Differentieret

Hvert kemisk element har et unikt antal protoner, et faktum, der gav anledning til det periodiske bord. Tilsvarende har en isotop af et givet element sit eget unikke antal neutroner; betegnelsen af ​​en isotop bestemmes af summen af ​​protoner og neutroner i kernen (benævnt massenummer). Et element kan have et hvilket som helst antal isotoper. For eksempel har carbon-12 og carbon-13 begge seks protoner, men sidstnævnte indeholder en yderligere neutron. Fordi antallet af neutroner i et atoms kerne har en ubetydelig virkning på kemiske egenskaber, giver isotoper et effektivt middel til at studere forskellige biologiske processer uden væsentligt at påvirke deres naturlige forløb.
Anvendelse: Fødevaresikkerhed

Biogene stoffer ( de der produceres ved naturligt forekommende livsprocesser) kan have betydelige variationer af kulstof-, nitrogen- og oxygenisotoper, hvilket gør dem til et lettere mål for analyse. Fødevaresikkerhedsanvendelser gør det muligt at spore oprindelseslandet for visse fødevarer, som oksekød, ved hjælp af kulstof- og nitrogenisotoper. Agenturer og producenter er også i stand til at bestemme metoden til fodring til husdyr - organisk eller konventionel - ved at analysere kulstof-, nitrogen- og svovlisotoper. Ved at undersøge kulstof- og oxygenisotopdata er det muligt at bestemme, hvor i Middelhavet forskellige olivenolier kommer fra, og hvordan "naturlige" frugtsaftprodukter er.
Sciencing Video Vault
Opret den (næsten) perfekte beslag: Her er Hvordan
Opret den (næsten) perfekte beslag: Her er hvordan
Anvendelse: Isotopisk mærkning

Usædvanlige isotoper kan bruges som markører i kemiske reaktioner. Dette kan være nyttigt, især inden for cellebiologi, hvor forskningslaboratorier som Johns Hopkins Universitets Pandey Lab finder nye måder at studere kræft og andre livstruende forhold på. Stabil isotopmærkning med aminosyrer (SILAC) i cellekultur er for eksempel en proces, ved hvilken søstercellepopulationer differentieres in vitro under anvendelse af forskellige former for aminosyrer. Aminosyrerne indgår i proteinerne, der studeres, og fordi de opfører sig identisk til hinanden på trods af deres forskellige nukleare sammensætning, kan nysyntetiserede proteiner undersøges nærmere sammen med deres kontrollerede (naturligt forekommende) modstykker.
Anvendelse: Radioaktive dating

Radioaktive isotoper bruges ofte til at måle alderen af ​​materialer indeholdende kulstof. En populær radioaktiv dating metode kaldes carbon dating - dating af organiske materialer. Fordi et radioisotops liv ikke påvirkes af nogen påvirkning uden for kernen, virker den forudsigelige nedbrydningshastighed som et ur. At studere radioisotoper i omgivelserne af animalske fossiler giver f.eks. En måde at estimere alderen på disse fossiler på.