Isótopos utilizados en Biología

Los isótopos son variaciones de los elementos químicos que contienen diferentes números de neutrones. Debido a que los isótopos son reconocibles, que proporcionan una manera eficaz de realizar un seguimiento de los procesos biológicos durante la experimentación. Hay muchos usos potenciales para los isótopos en la experimentación, pero varias aplicaciones son más prevalentes.

Cada elemento químico tiene un único número de protones, un hecho que dio origen a la tabla periódica. Del mismo modo, un isótopo de cualquier elemento dado tiene su propio número único de neutrons- la designación de un isótopo se determina por la suma de los protones y los neutrones en el núcleo (referido como el número de masa). Un elemento puede tener cualquier número de isótopos. Por ejemplo, el carbono-12 y carbono-13 ambos tienen seis protones, pero el último contiene un neutrón adicional. Debido a que el número de neutrones en el núcleo de un átomo tiene un efecto insignificante sobre las propiedades químicas, isótopos proporcionar un medio eficaz de estudio de diversos procesos biológicos sin afectar significativamente su curso natural.

sustancias biogénicas (los producidos por origen natural procesos de la vida) pueden tener variaciones significativas de isótopos de carbono, nitrógeno y oxígeno, lo que los hace un blanco fácil para análisis hace. aplicaciones de seguridad alimentaria hacen que sea posible rastrear el país de origen de determinados productos alimenticios, como carne de res, usando isótopos de carbono y nitrógeno. Agencias y fabricantes también son capaces de determinar el método de alimentación para el ganado - orgánico o convencional - mediante el análisis de los isótopos de carbono, nitrógeno y azufre. Mediante el estudio de los datos de carbono y de isótopos de oxígeno, es posible determinar el lugar en los diferentes aceites de oliva del Mediterráneo vienen, y cómo los productos de zumos de frutas "naturales" son.

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isótopos inusuales pueden ser utilizados como marcadores en las reacciones químicas. Esto puede ser útil, especialmente en el campo de la biología celular, donde los laboratorios de investigación como el Laboratorio Pandey la Universidad Johns Hopkins están encontrando nuevas formas de estudiar el cáncer y otras enfermedades que amenazan la vida. Por ejemplo, isótopos estables Etiquetado con Amino Acids (SILAC) en el cultivo celular es un proceso por el que las poblaciones de células hermana se diferencian in vitro utilizando diferentes formas de aminoácidos. Los aminoácidos se incorporan en las proteínas en estudio y, porque se comportan de forma idéntica entre sí a pesar de su composición nuclear que difieren, las proteínas recién sintetizadas pueden ser más estrechamente estudiaron junto con sus homólogos controladas (de origen natural).

Los isótopos radiactivos se utilizan a menudo para medir la edad de los materiales que contienen carbono. Un método de datación radiactiva popular se llama datación por carbono - la datación de materiales orgánicos. Debido a que la vida de un radioisótopo no está afectado por ninguna influencia externa del núcleo, su tasa predecible de descomposición actúa como un reloj. El estudio de los radioisótopos en los alrededores de fósiles de animales, por ejemplo, proporciona una manera de estimar la edad de los fósiles.