Isótopos utilizados em Biologia

Os isótopos são variações de elementos químicos, contendo diferentes números de neutrões. Porque isótopos são reconhecíveis, proporcionam uma maneira eficiente para controlar processos biológicos durante a experimentação. Há muitos usos potenciais para os isótopos em experimentação, mas muitos aplicativos são mais prevalentes.

Cada elemento químico tem um número único de prótons, fato que deu origem à tabela periódica. Da mesma forma, um isótopo de qualquer dado elemento tem o seu próprio número único de neutrons- a designação de um isótopo é determinada pela soma dos protões e neutrões no núcleo (referido como o número de massa). Um elemento pode ter qualquer número de isótopos. Por exemplo, carbono-12, e de carbono-13, ambos têm seis protões, mas o último contém um neutrão adicional. Porque o número de neutrões em núcleo de um átomo tem um efeito desprezível sobre as propriedades químicas, isótopos proporcionam um meio eficiente para o estudo de vários processos biológicos sem afectar significativamente o seu curso natural.

substâncias biogénicas (aqueles produzidos por processos de vida que ocorrem naturalmente) podem ter variações significativas de isótopos de carbono, de azoto e de oxigénio, o que os torna um alvo mais fácil para análise. aplicações de segurança alimentar tornam possível rastrear o país de origem de certos produtos alimentares, como carne, usando isótopos de carbono e nitrogênio. Organismos e fabricantes também são capazes de determinar o método de alimentação para o gado - orgânico ou convencional - analisando os isótopos de carbono, de azoto e de enxofre. Ao estudar os dados de carbono e isótopos de oxigênio, é possível determinar onde nos vários azeites do Mediterrâneo vêm, e como "naturais" produtos de suco de frutas são.

isótopos usuais podem ser utilizados como marcadores em reacções químicas. Isso pode ser útil, especialmente no campo da biologia celular, onde laboratórios de pesquisa como Pandey Lab da Universidade Johns Hopkins estão encontrando novas maneiras de estudar outras condições de risco de vida câncer e. Por exemplo, Stable Isótopos Etiquetagem com Aminoácidos (SILAC) em cultura de células é um processo pelo qual as populações de células irmã são diferenciados in vitro utilizando formas variadas de aminoácidos. Os aminoácidos são incorporados nas proteínas a ser estudado e, porque eles se comportam identicamente uns aos outros, apesar da sua composição nuclear diferentes, as proteínas sintetizadas de novo podem ser mais bem estudada (juntamente com os seus homólogos de ocorrência natural) controladas.

isótopos radioactivos são muitas vezes usadas para medir a idade dos materiais que contêm carbono. Um popular método de datação radioativa é chamado de datação por carbono - a datação de materiais orgânicos. Porque a vida de um radioisótopo não é afetado por qualquer influência externa do núcleo, a sua taxa previsível de decadência age como um relógio. Estudando radioisótopos nos arredores de fósseis de animais, por exemplo, fornece um modo de estimar a idade desses fósseis.