Técnicas espectroscópicas

Vodka

Fluorescencia Características de las moléculas fluorescentes Molécula plana Con dobles enlaces conjugados (generalmente aromáticas Pares de electrones desapareados Tamaño relativamente grande Ejemplos de moléculas fluorescentes Tirosina Triptofano Quinina Fenilalanina

S1→S0 10-12 – 10-8 Principio de Frank-Condon 10-15 s Conversión interna 10-12 s S1→S0 10-12 – 10-8

Corrimiento de Stokes

Tiempo de vida y eficiencia cuántica La eficiencia cuántica es la relación entre el número de fotones emitidos y el número de fotones absorbidos Donde Γ es la velocidad de emisión del fluoróforo y knr es la velocidad de decaimiento no radiativo Cercano a la unidad

El tiempo de vida de la fluorescencia determina el tiempo de permanencia del estado excitado antes de retornar al estado basal.

Moléculas similares con tiempos de vida y eficiencias cuánticas diferentes

Apagamiento de la fluorescencia Apagamiento colisional (estado excitado) Donde K es la constante de Stern-Volmer, kq es la constante de apagamiento bimolecular, τ0 es el tiempo de vida sin apagador y [Q] es la concentración de apagador

Apagadores Oxígeno Halógenos Aminas Acrilamida Apagamiento estático: formación de complejos no fluorescentes con el apagador.

Anisotropía de la fluorescencia Provee información sobre el tamaño y la forma de las proteínas o rigidez del medio Asociaciones proteína-proteína, fluidez de la membrana Fotoselección

Tamaños

Transferencia de energía por resonancia (RET, FRET)

Transferencia de energía por resonancia (RET, FRET)

- Triptofano - Intrínseca - Fenilalanina - Tirosina Fluorescencia - Cloruro de dansilo - Extrínseca - 1-anilino-8-naftaleno sulfonato

Efectos de solvente

Dicroísmo circular Debida a la absorción preferencial de luz circularmente polarizada

Radiación electromagnética

Polarización de la Luz

Interactive animations of electromagnetic waves András Szilágyi Institute of Enzymology, Hungarian Academy of Sciences

GNUPLOT: equation plotting program Vertically (y axis) polarized wave having an amplitude A, a wavelength of and an angular velocity (frequency * 2) of , propagating along the x axis.

Plane-polarized light Vertical Horizontal

Circularly polarized light Right circular Left circular

Interaction of light and matter: Absorption Material with an extinction coefficient  The light gets weaker (its amplitude drops) In Out

Interaction of light and matter: Refraction Material with an index of refraction n The light slows down inside the material, therefore its wavelength becomes shorter and its phase gets shifted In Out

Circular dichroism Material having different extinction coefficients for right and left circularly polarized lights: R and L Plane-polarized light becomes elliptically polar In Out

Circular bi-refringence Material having different refraction indices for right and left circularly polarized lights: nR and nL The plane of polarization of plane- polarized light gets rotated In Out

Circular dichroism AND bi-refringence Material having different extincion coefficients AND refraction indices for right and left circularly polarized lights: R and L AND nR and nL Plane polarized light gets elliptically polar, with the great axis of the ellipse being rotated relative to the original plane of polarization In Out

Web Tutorial http://www.enzim.hu/~szia/cddemo/edemo0.htm I. Basic concepts: Electromagnetic waves and types of polarization Plane-polarized wave: Horizontal Plane-polarized wave: Vertical Superposition of plane-polarized waves: Horizontal + Vertical  45º Plane Superposition of plane-polarized waves: Horizontal + Vertical  Right circular Superposition of plane-polarized waves: Horizontal + Vertical  Left circular Circularly polarized waves: Right and Left Superposition of circularly polarized waves: Right + Left circular  Plane! II. Interaction of light and matter Plane-polarized wave: Absorption Circularly polarized wave: Absorption Plane-polarized wave: Refraction Circularly polarized wave: Refraction Circular dichroism Circular birefringence Circular dichroism AND birefringence

EMANIM http://www.enzim.hu/~szia/emanim Public domain software Source code and Windows binary available In English and Hungarian

Estructura secundaria

A. Triosafosfato isomerasa (H:0.52, S:0.14, T:0.11, O:0.23) B. Lisozima (H:0.36, S:0.09, T:0.32, O:0.23) C. Mioglobina (H:0.78, S:0.0, T:0.12, O:0.10) D. Quimotripsina (H:0.10, S:0.34, T:0.20, O:0.36)

Cambios conformacionales