presentación1 dicroismo

7/29/2019 Presentacin1 dicroismo

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DICROSMO CIRCULAR

Tcnica de espectroscopa de absorcin electrnica,que se basa en el cambio de configuracin electrnica

molecular de un estado fundamental a un estado

excitado, esto se debe a la absorcin de radiacinelectromagntica polarizada.


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Un haz de luz polarizado es aquel que tienesu vibracin electromagntica en un soloplano.

Un haz de luz polarizado circularmente, se

obtiene girando el plano de polarizacin deforma continua y en un solo sentidoalrededor del eje de propagacin de la fase

luminosa.


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Cuando un haz de luz polarizado, incide sobreuna muestra en la cual el rayo circularmentepolarizado a la derecha es absorbido de unamanera distinta al rayo circularmente

polarizado a la izquierda, se da el fenmenode dicrosmo circular.


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El campo elctrico de una onda polarizada circularderecha (ED) se compara con una hlice que giraalrededor de la direccin de propagacin.

Una componente circular izquierda (EI), constituye unahlice que gira alrededor de la direccin de propagacinen direccin opuesta a ED.

Si ED gira en sentido a las manecillas del reloj y EI ensentido contrario con una frecuencia tal que los 2vectores formen un ngulo idntico, la resultante E

corresponder al movimiento de la onda polarizada enun plano, en este el campo elctrico oscila siguiendo ladireccin del eje de las x.


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Como consecuencia de la diferencia de absorcinentre EI y ED, la longitud del vector EI es distinto

a la longitud del vector ED y la resultante E nodescribe una circunferencia, sino una elipse; lavelocidad del componente EI es diferente de la deED, de esta manera, la interaccin de la radiacin

con la muestra induce un desfasamiento y uncambio de magnitud diferencial en amboscomponentes originalmente polarizadoscircularmente, y estos fenmenos provocan una

rotacin del plano de polarizacin en un ngulo ay la distorsin de este plano genera una elipse.


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UNIDADES COMNMENTE EMPLEADAS EN DICROSMO CIRCULAR COMO

TCNICA ESPECTROSCPICA

En espectroscopa de dicrosmo circular (DC) ladiferencia de absortividad molar entre las doscomponentes circularmente polarizadas de la luz ( ),se expresa como la elipticidad molar , siendo el

ngulo de elipticidad ( = arctan del cociente del ejemenor entre el eje mayor de la elipse) As, la absorcin dicroica diferencial est definida como

= I - D Donde I y D son los coeficientes de distincin molar

para los rayos izquierdo y derecho respectivamente.La elipticidad molar est relacionada con laabsorcin dicroica diferencial , por = 3300


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APLICACIONES

Determinacin de la estructura Secundaria de protenas que no pueden sercristalizadas.

Estudio de ligando.

Estudio de cambios de entorno: pH, agentes desnaturalizantes, T, solventes, etc.

Determinacin de estructuras 2rias de protenas de membranas (difciles decristalizar) y dentro de vesculas lipdicas (in vivo).

Estudio de interacciones protena-protena y cidos nucleico-protena.

Estudios de aspectos estructurales de: cidos nucleicos, polisacridos, pptidos,hormonas y otras molculas pequeas.


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APLICACIONES

Estudios experimentales de las estructuras delas protenas y sus transiciones entre el estadonativo y desplegado son importantes ya que

nos revelan como las protenas funcionalesson trasladados desde el DNA y de estamanera se pueden entender enfermedadescomo posibles casos de Alzheimer, fibrosis

qustica y escorbuto, las cuales se creen queestn relacionadas con el mal plegamiento delas protenas.


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Dicrosmo circular para distintas protenas

vs


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Dicrosmo circular en el espectro UVlejano


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Los espectros de dicrosmo circular seobtienen generalmente en las regiones delultravioleta cercano (250-350 nm) y lejano

(180-250 nm) de la radiacinelectromagntica. Las seales en la regin del UV cercano son

muy sensibles a los cambios en laconformacin en una molcula.


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Un espectro de dicrosmo circular es unarepresentacin de la diferencia de loscoeficientes de absorcin molar para la luz

polarizada circularmente a la derecha y a laizquierda frente a una longitud de ondadada.Los enantimeros tendrn espectrosDC que sern imgenes especulares uno delotro.


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Con espectroscopa DC se pueden identificarlas configuraciones absolutas de loscompuestos quirales por comparacin, ya que

la misma configuracin absoluta de doscompuestos con configuraciones electrnicassemejantes, darn espectros DC del mismo

signo.

b d


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Equipos para obtencin de espectrosde DC

La caracterstica ms importante de unEspectropolarmetro de Dicrosmo Circular, es quedebe contar con una fuente de luz polarizada.

En general un espectrofotmetro de dicrosmocircular cuenta con un generador de radiacin,que inicialmente se filtra y luego se polariza (estaorientado a 45 . Si el polarizador se rota 90, la

luz es circularmente polarizada hacia la izquierda).


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La luz polarizada pasa por un moduladorfotoelstico que consiste en un material que secomprime y expande para producir radiacin

circularmente polarizada (generalmente un cristalde seleniuro de zinc) la cual incide sobre lamuestra bajo estudio, colocada en una celda conventanas de materiales estables.

La radiacin que emana de la celda pasa a undetector que proporciona los espectros dedicrosmo circular.


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Originalmente el dicrosmo circular se meda con el dicrgrafo deRoussel-Jouan.

1) Fuente de luz 2) Monocromador 3) Prisma de Rochon 4) Cristal Oscilante 5) Celdilla

6) Multiplicador de electrones 7) y 8) Amplificadores 9) Detector 10,11,12) Amplificadores 13) Fuente de energa para cristal oscilante 15) Ajustadores de longitud de onda y de ancho de rejilla 16) Dispositivos de Registro automtico


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Imagen de instrumentacion pdf

http://www.biologiaosea.com.ar/files/seminarios/sem%20dicrosimo%20circular.pdf
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Ventajas:

Experimento simple, rpido y no destructivo.

Se usa para cualquier tamao de molcula.

Es el complemento de tcnicas ms

detalladas y precisas (Cristalografa y RMN)


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Limitaciones

La deconvolucin de un espectro en 4 o 5 componentes que novaran de protena a protena puede ser una sobre simplificacin.

Los espectros de referencia de protena 100 % -hlices no sepueden comparar con espectros de protena que solo tengan una

fraccin de -hlices (la intensidad aumenta con la longitud de lahlice)

Las bandas del UV-cercano puede contribuir al espectro en el UV-lejano.

Las formas de las curvas en el UV-cercano dependen de laestructura 2ria y 3ria.


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Fuentes de error

Desviaciones y distorsiones en los espectros deestructuras tpicas, sobre todo en las lminas que tienen espectros muy variables

La absorcin de los aromticos y puentesdisulfuro.

Absorcin del solvente: Hay que trabajar conbuffers muy diluidos y que no absorban a menosde 200nm


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Comparacin de CD con UV-VIS

En el caso del UV-vis se utiliza como fuente luz no polarizada, mientras que en losprocesos dicroicos la luz est polarizada.

En la forma de espectroscopia ms simple, la absorcin, se mide cuanta luz de unadada frecuencia es absorbida por una coleccin de molculas. Para que unasustancia absorba es necesario que cambie el momento dipolar de la transicin.

El dicrosmo circular mide la absorcin diferencial de la luz polarizadacircularmente hacia la derecha y hacia la izquierda. Como en CD se realiza unaresta, se pueden obtener picos positivos y picos negativos, lo que permite ganarresolucin. As el CD tiene poca intensidad pero alta resolucin.

Cuando se produce la interaccin entre 2 monmeros, se tiene un desdoblamientoexcitnico de distinta energa. En UV-vis se obtienen 2 picos simtricos respecto dedonde estara la transicin

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