Hoofdstuk 3 bouwstenen van het leven
3.1 fluorescerend eiwit
Energie gaat lineair met frequentie. De golflengtes met de kortste lengte en minste frequentie
hebben de minste energie. Protonen zijn zo klein dat ze vaak niet tot stand komen in X-ray data. Dit is
maar goed misschien, er zitten namelijk zo veel protonen in een eiwit dat je de rest niet meer zou
kunnen zien.
X-ray radiatie is zo sterk dat het covalente bindingen in eiwitten en nucleïne zuren kan breken. Onze
ogen zijn gevoelig genoeg om licht te zien dat golflengtes tussen de 400 (blauw) en 700 (rood)
nanometer te zien. Als atomen in contact komen met ligt van korte golflengtes worden ze “blij”. Ze
gaan veranderen naar een ander energy level. Bij deze energie levels moet de licht energy precies
matchen met het verschil in energie tussen de 2 levels om geabsorbeerd te worden. De kleur van het
licht moet ook goed zijn om geabsorbeerd te worden.
Zoals planten: het pigment in planten reageert met rood en blauw licht. Als je wit licht erop schijnt
zullen deze kleuren geabsorbeerd worden en elektronische transities veroorzaken. Later gaat deze
energy in de ATP en het gereduceerde carbon.
Elektronen in dubbele bindingen (een π-binding) zijn minder sterk gebonden aan hun atomen
vergeleken met die in enkele bindingen. Ze hebben minder energie nodig om “blij” te worden en te
wisselen naar een hoger energie level. In sommige moleculen zijn deze π-bindingen in systemen;
een alternatieve dubbele en enkele binding. Daarin is een definitieve binding van een elektron aan
een atoom of een binding niet meer mogelijk. De elektronen zijn verspreiden in dit systeem. dat zijn
de elektronen die makkelijk ‘blij’ zijn en minder energie hoeve te absorberen of korte golflengtes
hebben.
Sommige moleculen kunnen het tegenovergestelde van licht absorptie. Van een hoger energy level
kunnen ze licht loslaten en dalen naar een lager energie level. Dat is het grond level. Dit gebeurt er
bij fluorescentie. Een molecuul absorbeert een licht molecuul (een kwantum) en gaat in die ‘blije’
fase over. Een deel van de geabsorbeerde energie is verandert naar warmte door vibraties van het
molecuul. Vibraties zorgen ervoor dat het gaat samenvoegen met omringende deeltjes die wat
energie zullen overnemen tijdens dit. De overgebleven energie is dan heropgenomen als een nieuw
licht deeltje. Dit deeltje heeft minder energie dan het deeltje wat origineel was opgenomen.
Fluorescerende eiwitten kunnen ideale marker eiwitten worden door hun ongecompliceerde
syntheses patronen in cellen, hun robuustheid in de cellulaire omgeving en hun makkelijke detectie
binnen cellen en weefsels. Ook hebben cellulaire processen laten zien dat ze verrassend
bewegingsloos zijn in hun aanwezigheid.
De cyclische reactie die leidt tot een actief chromofoor is spontaan. Binnen cellen zijn er geen
enzymen betrokken: alleen zuurstof is nodig. Dit voegt een enorm voordeel voor GFP als marker toe.
De rijping van een chromofoor gaat in 2 stappen:
- (1) een extra band is gemaakt tussen een carbon groep en een serine 65 en een nitrogeen van een
amine groep van Glycine 67. Water is eruit gehaald.
- (2) het molecuul wordt geoxideerd door het zuurstof molecuul. De enige externe verbinding is
nodig. Een toegevoegde dubbele binding is gecreëerd.
, Tegelijkertijd een heel pallet van fluorescerende eiwitten (FP) is toegankelijk. Een aantal variaties zijn
verantwoordelijk voor de kleuren. De meest simpele methode om een andere kleur te krijgen is de
uitwisseling van een aminozuur binnen een chromofoor. Andere methode om de kleur te
veranderen is om de omgeving van de chromofoor te veranderen. Met buren aminozuren die de
elektronen wolk beïnvloeden van het chromofoor and daardoor de golflengte van het geabsorbeerde
uitgezonden licht afstellen.
3.1 fluorescerend eiwit
Energie gaat lineair met frequentie. De golflengtes met de kortste lengte en minste frequentie
hebben de minste energie. Protonen zijn zo klein dat ze vaak niet tot stand komen in X-ray data. Dit is
maar goed misschien, er zitten namelijk zo veel protonen in een eiwit dat je de rest niet meer zou
kunnen zien.
X-ray radiatie is zo sterk dat het covalente bindingen in eiwitten en nucleïne zuren kan breken. Onze
ogen zijn gevoelig genoeg om licht te zien dat golflengtes tussen de 400 (blauw) en 700 (rood)
nanometer te zien. Als atomen in contact komen met ligt van korte golflengtes worden ze “blij”. Ze
gaan veranderen naar een ander energy level. Bij deze energie levels moet de licht energy precies
matchen met het verschil in energie tussen de 2 levels om geabsorbeerd te worden. De kleur van het
licht moet ook goed zijn om geabsorbeerd te worden.
Zoals planten: het pigment in planten reageert met rood en blauw licht. Als je wit licht erop schijnt
zullen deze kleuren geabsorbeerd worden en elektronische transities veroorzaken. Later gaat deze
energy in de ATP en het gereduceerde carbon.
Elektronen in dubbele bindingen (een π-binding) zijn minder sterk gebonden aan hun atomen
vergeleken met die in enkele bindingen. Ze hebben minder energie nodig om “blij” te worden en te
wisselen naar een hoger energie level. In sommige moleculen zijn deze π-bindingen in systemen;
een alternatieve dubbele en enkele binding. Daarin is een definitieve binding van een elektron aan
een atoom of een binding niet meer mogelijk. De elektronen zijn verspreiden in dit systeem. dat zijn
de elektronen die makkelijk ‘blij’ zijn en minder energie hoeve te absorberen of korte golflengtes
hebben.
Sommige moleculen kunnen het tegenovergestelde van licht absorptie. Van een hoger energy level
kunnen ze licht loslaten en dalen naar een lager energie level. Dat is het grond level. Dit gebeurt er
bij fluorescentie. Een molecuul absorbeert een licht molecuul (een kwantum) en gaat in die ‘blije’
fase over. Een deel van de geabsorbeerde energie is verandert naar warmte door vibraties van het
molecuul. Vibraties zorgen ervoor dat het gaat samenvoegen met omringende deeltjes die wat
energie zullen overnemen tijdens dit. De overgebleven energie is dan heropgenomen als een nieuw
licht deeltje. Dit deeltje heeft minder energie dan het deeltje wat origineel was opgenomen.
Fluorescerende eiwitten kunnen ideale marker eiwitten worden door hun ongecompliceerde
syntheses patronen in cellen, hun robuustheid in de cellulaire omgeving en hun makkelijke detectie
binnen cellen en weefsels. Ook hebben cellulaire processen laten zien dat ze verrassend
bewegingsloos zijn in hun aanwezigheid.
De cyclische reactie die leidt tot een actief chromofoor is spontaan. Binnen cellen zijn er geen
enzymen betrokken: alleen zuurstof is nodig. Dit voegt een enorm voordeel voor GFP als marker toe.
De rijping van een chromofoor gaat in 2 stappen:
- (1) een extra band is gemaakt tussen een carbon groep en een serine 65 en een nitrogeen van een
amine groep van Glycine 67. Water is eruit gehaald.
- (2) het molecuul wordt geoxideerd door het zuurstof molecuul. De enige externe verbinding is
nodig. Een toegevoegde dubbele binding is gecreëerd.
, Tegelijkertijd een heel pallet van fluorescerende eiwitten (FP) is toegankelijk. Een aantal variaties zijn
verantwoordelijk voor de kleuren. De meest simpele methode om een andere kleur te krijgen is de
uitwisseling van een aminozuur binnen een chromofoor. Andere methode om de kleur te
veranderen is om de omgeving van de chromofoor te veranderen. Met buren aminozuren die de
elektronen wolk beïnvloeden van het chromofoor and daardoor de golflengte van het geabsorbeerde
uitgezonden licht afstellen.
