Элементы квантовой биофизики

Ёруғликнинг ютилиш қонунлари

• Бугер-Ламберт қонуни:
• бир жинсли рангли муҳитнинг ўзгармас қалин-ликка эга ҳар бир юпқа қатлами ундан ўтадиган монохроматик нурнинг фақат маълум бир қисминигина ютади.
• 2. Бер қонуни:
• берилган юпқа қатлам томонидан ютилган нур интенсивлиги ютувчи молекулалар концентра-циясига пропорционалдир.
• Ушбу қонунларнинг йиғиндиси қуйидагича ифодаланиб, Бугер-Ламберт- Бер қонуни деб аталади.

Бугер-Ламберт- Бер

• Бугер-Ламберт- Бер
• қонуни
• I = Io e-Сl ,
• ёки
• lg(Io/I) = lg(1/T) = D = Сl,
• бу ерда: D – оптик зичлик, ёки экстинкция (нур ютиш);
• С - концентрация (моль/л);
• l – кювета қалинлиги (см);
•  - моляр экстинкция коэффициенти (М-1см-1 ўлчамга эга),
• С = 1 моль/л ва l = 1 см да D =  га тенг бўлади.
•  - моляр экстинкция коэффициенти модда концентрацияси билан ўзгармайди, лекин моддалар табиатига ва ютилаётган ёруғлик тўлқин узунлигига боғлиқ бўлиб, «модданинг паспорт характеристикасига» доир белгилар жумласига киради.

Экстинкция коэффициенти монохроматик нурнинг тулкин узун-лигига боғлиқ, яъни  () бўлиб, айнан мана шу боғлиқлик ютиш спектри деб аталади.

• Экстинкция коэффициенти монохроматик нурнинг тулкин узун-лигига боғлиқ, яъни  () бўлиб, айнан мана шу боғлиқлик ютиш спектри деб аталади.
• Чунки, модда концентрацияси -C ва ютилиш қалинлиги – l, нур тўлқин узунлигига боғлиқ бўлмаганлиги учун, D -нинг -га боғлиқлиги- D() ҳам, ютиш спектри деб аталади.

Фотоқўзғалишда энергия йўлларининг ишлатилиши

• Ёруғликнинг модда томони-дан ютилиши молекуляр жараён бўлиб, мазкур ҳодиса мураккаб биологик струк-тураларга (митохондрия, ядро, хужайра ва бошқаларга) даҳлдор эмас. Ёруғлик моле-кула томонидан, энергияси h = hc/ га тенг квантлар тарзида 10-14 - 10-15 сек. давомида ютилиб бўлади. Ёруғликнинг молекула томонидан ютилиши, физик жараён бўлиб, Ao + h = A* кўринишда ёзилади.
• Бу ерда A* -молекуланинг қўзғалган ҳолатини ифода-лайди.
• Ёруғликнинг ютилишидан нур энергияси тебраниш ва айланиш энергияси айланади бу эса молекуланинг электрон конфигурациясининг ўзгари-шига олиб келади.

• КВАНТ БИОФИЗИКАСИ ЭЛЕМЕНТЛАРИ

• Энергиянинг узатилиши ва миграцияланиш механизмлари

• Люминесценция физикавий механизмининг схематик тасвири
• ВК-ички конверсия, ИК- интеркомбинацион конверсия

• S0-асосий (қўзғалмаган)
• сатҳ.

• S1- қўзғалган ҳолатнинг энг қуйи даражаси.
• (қўзғалган ва қўзғалмаган электронларнинг спинлари антипаралел)

• S2- қўзғалган
• электроннинг спини
• юқори сатҳда.

• Т1- электронларнинг
• спинлари параллел

• А молекула фотонни ютишидан сўнг, қўзғалиш энергиясини қуйидаги йўлларнинг бири орқали сарфланиши мумкин:
• Нурланишли: А*  A + h
• Нурланишсиз конверсия: А*  Ao + иссиқлик
• Кимёвий реакция: А*  маҳсулотлар
• Молекуланинг ёруғлик билан қўзғалиши бир электронли жараён бўлиб, унинг даволмида орбиталдаги электронлар жуфтидаги электронлардан бирининг асосий(So) сатҳдан, юксак қўзғалган сатҳ (S1)га ўтиши билан кечади. Жуфтнинг иккинчи электрони асосий So сатҳда қолади. Электронли қўзғалиш энергияси, энг қуйи паст тебраниш сатҳидан бошлаб ўлчанади. Қўзғалган ҳолатнинг энг қуйи даражаси – бу синглет S1 (қўзғалган ва қўзғалмаган электронларнинг спинлари антипараллел) ва триплет Т1 (электронларнинг спинлари параллел) ҳолатларидир.

• Молекуланинг фотоқўзғалишидаги электронли ўтиш-лар. (Стрелкалар билан тўртбурчаклардаги электронлар-нинг спин моментлари кўрсатилган), рақамлар эса- асосий ва қўзғалган ҳолатлардаги тебраниш сатҳларни тушун-тириб беради.