Презентация Инструментальные методы исследования клеточных метаболитов и макромолекул онлайн

Содержание слайда: Инструментальные методы исследований Современные физические и физико-химические (инструментальные) методы исследования клеточных метаболитов и макромолекул

Содержание слайда: Классификация инструментальных методов исследований По природе обнаруживаемых или определяемых соединений: Изотопный анализ Элементный анализ Структурно-групповой (функциональный) анализ Молекулярный анализ Фазовый анализ

Содержание слайда:

Содержание слайда: ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ХРОМАТОГРАФИЯ – это динамический метод разделения сложных смесей со- единений на отдельные компоненты, основанный на их многократном перера- спределении между подвижной и неподвижной фазами при переносе через слой неподвижной фазы в хроматографической колонке подвижная фаза – газ (газовая хроматография) или жидкость (жидкостная хроматография) неподвижная фаза – сорбент. В зависимости от типа сорбента газовая хроматография подразделяется на два вида: газоадсорбционная хроматография (ГАХ) – используется твердый мелкодисперсный адсорбент с развитой пористой структурой и высокой удельной поверхностью газожидкостная хроматография (ГЖХ) – используется мелкодисперсный инертный носитель с нанесенной на поверхность его частиц неподвижной жидкой фазой - пленкой высококипящей жидкости, в которой могут растворяться разделяемые компоненты

Содержание слайда: ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Газовая хроматография – ГАХ и ГЖХ

Содержание слайда: ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Газовая хроматография – ГАХ и ГЖХ Возможности методов ГХ: разделение на отдельные ком-поненты, качественный и количественный анализ сложных смесей летучих соединений, а также нелетучих соединений, которые могут быть могут быть преобразованы в их летучие производные

Содержание слайда: ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) Механизмы разделения в ЖХ: - адсорбционный (жидкостно-твердофазная хроматография); - распределительный (жидкостно-жидкостстная хроматография; включая нормально-фазовую и обращенно-фазовую); - ионообменный (ионообменная хроматография); - эксклюзионный (гель-проникающая хроматография - ГПХ); В классическом варианте ЖХ. как правило, используются стеклянные колонки с внутренним диаметром 1-5 см и высотой 50-500 см при ско- рости протока жидкой подвижной фазы 1-5 мл/мин; зерна сорбента- наполнителя имеют диаметр 150- 250 мкм. Для повышения скорости и эффективности разделения требуются размеры частиц наполнителя 1-10 мкм и высокое давление для увеличения скорости протока элюента – этот вариант ЖХ называют ВЭЖХ

Содержание слайда: ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)

Содержание слайда:

Содержание слайда: Газо-жидкостная хроматография метиловых эфиров жирных кислот

Содержание слайда: Гель-электрофорез Принцип метода заключа- ется в том, что заряженные мо- лекулы перемещаются в ПААГ или в капилляре под действием электрического поля. Для иссле- дований белков широко приме- няется диск-электрофорез в столбиках или пластинах ПААГ С предварительной обработкой белков DDS-Na и бета-меркапто- этанолом. Метод позволяет раз- делить белки по величине ММ, определить ММ, а по денсито- граммам оценить долю фракций

Содержание слайда: Капиллярный электрофорез Использование в электрофорезе разработок, применяемых в капиллярной газовой хроматографии, резко расширило возможности метода. Современный вариант электрофореза называют капиллярным электрофорезом или, по аналогии с ВЭЖХ, высокоэффективным капиллярным электрофорезом. Капиллярный электрофорез позволяет реализовать все разновидности электрофоретических методов

Содержание слайда: Физические методы: соответствие областей электромагнитного спектра спектроскопическим методам

Содержание слайда:

Содержание слайда: ИК-спектроскопия Принцип метода: Основан на способности исследуемых материалов избирательно взаимодействовать с электромагнитным излучением с поглощением энергии в инфракрасном диапазоне спектра (0.75-1000 мкм). Поглощение в ИК-диапазоне связано с резонансным возбуждением колебаний (валентных и деформационных) в молекулах. Каждому типу связей соответствуют колебания определенной частоты. Частоты этих колебаний сохраняются в ИК-спектрах различных соединений и называются характеристическими. По характеристическим частотам можно идентифицировать функциональные группы молекул, в том числе и молекул биополимеров, а также структуру молекул

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Пример отнесения полос (пиков) поглощения в сополимерах ПГА

Содержание слайда:

Содержание слайда: Спектроскопия в УФ- и видимой областях Диапазоны: UV 180-400 нм; VIS 400-800 нм Принцип метода: Поглощение электромагнитной энергии в УФ- и видимом диапазонах спектра связано с возбуждением валентных электронов, находящихся в органических соединениях в различных состояниях: n, π и σ-электроны. Наиболее важным источником информации о структуре соединений является избирательное поглощение, характерное для ненасыщенных соединений. Группы атомов, ответственные за избирательное поглощение, называются хромофорами

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: ЯМР-спектроскопия Возможности метода ЯМР-спектроскопии в исследованиях структуры биополимеров: Детальное изучение микроструктуры полимерных цепей (ЯМР высокого разрешения); Исследование молекулярных движений в полимерах (Метод импульсного ЯМР); Исследование химических процессов, напр., кинетика полимеризации, термодеструкции, плавления, кристаллизации (Метод импульсного ЯМР); Анализ конфигурационных последовательностей звеньев в макромолекулах; Оценка степени кристалличности, степени набухания и глубины превращения в реакциях полимеризации

Содержание слайда: Масс-спектроскопия Принцип метода: Масс-спектроскопия является аналитическим методом, при котором исследуемый образец, находящийся в газообразном состоянии в высоком вакууме (~10-6 мм рт. ст.), подвергается ионизации и фрагментации. Образовавшиеся после ионизации положительно заряженные частицы ускоряются в электрическом поле, затем разделяются в магнитном поле на пучки ионов с одинаковым отношением массы к заряду и далее сигнал регистрируется

Содержание слайда: Принципиальная схема масс-спектрометра

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Термограмма и масс-спектры продуктов термодеструкции образца полигидроксибутирата

Содержание слайда: Термограмма образца полигидроксибутирата ТГ (термогравиметрия) и ДСК (дифференциальная сканирующая калориметрия)

Содержание слайда: Рентгеноструктурный анализ полимеров Принцип метода: Рентгеноструктурный анализ представляет собой метод исследования структуры веществ с помощью дифракции рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи с длиной волны λ = 0.5-2.0 Å при прохождении через исследуемый образец претерпевают дифракцию. Формирующаяся при этом дифракционная картина отражает информацию о структуре вещества. Основная область применения рентгеноструктурного анализа (РСА) – изучение строения кристаллов. Этим методом исследуют молекулярные кристаллы, определяют длины связей, углы между ними, устанавливают конформацию молекулы и упаковку молекул в кристалле. В частности, методом РСА определены параметры элементарных ячеек кристаллов многих полимеров, биополимеров и конформации макромолекул в кристаллическом состоянии (вспомните открытие структуры ДНК). РА применяется также для определения характера и степени ориентации кристаллитов в ориентированных полимерах, для оценки степени кристалличности (СК). Данные РА используют при определении размеров кристаллитов и степени порядка внутри них

Содержание слайда: Принципиальная схема прибора для рентгеноструктурного анализа

Содержание слайда: Основные узлы рентгенофлуоресцентного спектрометра с волновой дисперсией