Este o tehnica spectroscopica care detecteaza speciile atomice ce au un electron nepereche sau numar impar de protoni si are la baza urmatorul principiu: un electron celibatar al unei molecule paramagnetice, sau un nucleu poseda un moment magnetic, in prezenta unui camp magnetic extern, momentul magnetic poate avea doua orientari paralel sau anti paralel (orientari date de valorile numarul cuantic de spin ).
Aceste doua stari au energii d 515c26f iferite, tranzitia unei stari in cealalta poate fi indusa sub influenta unei radiatii electromagnetice. Relatia dintre frecventa radiatiei folosita pentru a induce tranzitia dintr-o stare energetica de spin in alta si intensitatea campului magnetic B0 este data de relatia:
Fig.21. Un orbital electronic, complet ocupat cu electroni, unul avand o orientare paralela, celalat anti paralela. Diferenta dintre cele doua stari de spin intr-un camp magnetic este data de relatia (1)
Fig.22 Orientarea in directia liniilor de camp si miscarea de precesie ( miscarea in jurul liniilor de camp cat si in jurul propriei axe) [77]
Rezonanta electronica de spin
(RES)
|
Camp magnetic B0 |
Fig. 24. Schema unui spectrometru RES. Un camp magnetic de 0,3T care necesita pentru rezonanta impulsuri de microunde cu frecventa de 9 GHz. [81]
Fig.25 Spectrul RES al anionului C6H6- in solutie fluida, unde a este scindarea hiperfina a spectrului; centrul spectrului fiind determinata de valoarea factorului g [80]
Multifrequency EPR
Spectroscopia EPR conventionala:
0.1 ms < tc < 0.1 m s.
ENDOR (Electron-Nuclear Double Resonance)
Rezonanta magnetica
nucleara:
Fig.32. Procesele de relaxare nucleara spin-retea si spin- spin
Tabel.2 deplasarile chimice ale protonilor care apartin gruparilor metil, metilen, metin
Fig.35 Spectru RMN al P31 pentru un amestec de DMPC/colesterol/apa
Interactiunea componentilor membranari, intrinseci sau extrinseci, modificarea gradului de ordine/dezordine. De exemplu oligozaharidele, care se pare ca sunt implicate in prezervarea membranara in timpul dezhidratarii prin legarea la lipidele membranare. interactiunea acestora cu lipidele membranare a fost studiata pentru POPC si DMPC prin analiza spectrelor P31 si H2. se pare ca acesti fructani (levan) cresc mobilitatea lanturilor acizilor grasi dar imobilizeaza capurile. [84]
Fig.36 a).spectrul POPC la 60◦C, b).spectrul POPC la 30◦C, c) POPC si Levan la 30◦C, d). POPC si Levan la 60◦C
De asemenea se pot determina si influentele celorlanti participanti la ansamblul molecular membranar, alte fosfolipide, sfingomielina, sau proteinele. Prezenta sfingomieline influenteaza intr-o masura redusa coeficientul de difuziune laterala lipidica membranara avand o dependenta aproape nula fasa de continutul in colesterol. [85] in ceea ce priveste proteinele, cele transmembranare (gramicidina) au efect obstructiv al difuziunii laterale lipidice regional, ne existand o dependenta liniara.[86]
Niels Bohr a propus un model cuantificat al atomului: electronii se rotesc in jurul nucleului, fara a emite energie radianta si fiind repartizati in straturi succesive, carora le corespunde un sir discontinu de stari (nivele) energetice permise, caracterizate prin numere cuantice. In modelul lui Bohr, electronii se misca pe orbite circulare cu razele cuantificate. Orbitele sunt caracterizate printr-un numar intreg pozitiv, numit numar cuantic principal n. Sommerfeld extinde orbitele circulare la orbite eliptice, nucleul fiind plasat intr-unul din focare. Orbitele pot fi determinate prin doua numere intregi, introducandu-se al doilea numar cuantic, numar cuantic secundar l(azimutal) care poate lua valori intre 0 si n-1. orbita circulara corespunde lui l=n-1. Numarul cuantic principal n caracterizeaza nivelul electronic iar l subnivelele.
Datorita miscarii electronului in jurul nucleului (sarcina electrica in miscare), se genereaza un camp magnetic. Cand atomul este plasat in camp electric (efect Stark) sau in camp magnetic (efect Zeemann) exterior, orbitele se orienteaza in camp. Aceasta orientare e caracterizata printr-un al treilea numar cunatic, numar cuantic magnetic m, care poate lua valori intregi cuprinse intre –l si +l adica 2l+1 valori.
Datorita rotatiei electronului in jurul axei proprii apare un moment cinetic, acestuia ii corespunde un numar cuantic de spin s , care poate lua valorile 1/2, in functie de sensul de rotatie [76]
|
