Métodos Espectroscópicos em Ciências Biológicas

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CURSO: CIÊNCIAS BIOLÓGI CAS DISCIPLINA: BIOFÍ SICA PROF. RAQUEL MARIA LUCAS MENDES SILVA SABRINA MELO DE JESUS TOMAZ DE JESUS FERREIRA CARVALHO MÉTODOS DE ESPECTROSCÓPICOS SÃO LUIS – MA 2019 I. INTRODUÇÃO O termo espectroscopia é utiliz ado nas disciplinas de física e química para se referir à técnica de a ferimento de dados físico-químicos através da transmissão, abso rção ou refle x ão d a energia radiante incidente em uma amostra. S ua origem encontra-se no estudo da luz visível dispersa de acordo com seu comprimento de onda, por exemplo, por um prisma. Embora a natureza espectral da luz esteja presente no arco-íris, demorou para que o homem re conhecesse o seu si gnificado. Não fo i até 1666 que Newton mostrou que a luz branca a partir do sol pode ser repartida em uma série contínua d e cores. Newton introduziu a palavra "espectro" para descrever tal fenômeno, utiliz ando uma superfície com um pequeno orifício q ue emitia um feixe de luz, uma lente pa r a focá-lo, um prisma de vidro para disper sá -lo, e uma tela para exibir o espectro resultant e. Assim, a análise da luz feita por Newton é considerado o marco inicial da ciência da espectroscopia. A espectroscopia passou a ser utilizada como f erramenta científica para sondar a estrutura at ômica e m olecular, inau gurando o campo da análise espectroquímica para analisar a composição dos materiais. Estas téc nicas são utiliz adas hoje para analisar os objetos, tanto terrestres e estelar, e continua a ser o nosso único meio de estudar os elementos químicos presentes nas estrelas. II. OBJETIVO Conhecer os principais métodos espectrosc ópi cos e discorrer sobre 3 deles. III. P RINCI PAIS MÉTODOS DE E SPECTROSCÓPICOS VOLTADOS A ÁR E A DAS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS: A espectroscopia refere-se a uma infinidade de diferentes técnicas que emprega m radiação, a fim de obter dados sobre a estrutura e as propriedades da matéria, que é usado para resolver uma ampla variedade de problemas analíticos. O termo é deriva do de uma palavra latina “spectron”, que significa espírito ou fanta sma, e uma palavra grega “skopein”, que significa olhar para o mundo. Em resumo, a espectroscopia trata da medição e interpretaçã o de espectros que surgem da interação da r adiação eletromagnética (uma forma de energia propagada na forma de ondas eletromagnéticas) com a matéria. Trata -se da absorção, emissão ou espalhamento de radiação eletromagnética po r átomos ou moléculas. Divide-se em 3 tipos caricatos: A Espectroscopia de absorção - Corr elaciona a quantidade da energia absorvida em função do comprimento de onda da radiação incidente. Espectroscopia de emissão - Analisa a quantidade de energia emitida por uma a most ra c ontra o comprimento de onda da radi ação absorvida. Consiste fundamentalmente na reemissão de energia previamente absorvida pela amostra. Espectroscopia de espal hamento (ou de dispersão) - Determina a quantidade da energia espalhada (dispersa) em função de parâmetros tais como o comprimento de onda, ângulo de incidência e o â n gulo de polar iz ação da radiação incidente. É pouco usado em relação a espectroscopia de absorção e de emissão. IV. OS MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS ESCOLHIDOS PARA SEREM ABORDADOS: ESPECTROSCOPIA DE VISÍVEL/ULTRAVIOLETA (UV) Esta técnica usa o fato de que muitos átomos pode m emitir ou absorver a luz visível. Os átomos devem estar em uma fase gasosa a fim obter apenas um espectro como aqueles obtidos na espectroscopia d a chama. É comum para que a espectroscopia de absorção visí vel seja combinada com a espectroscopia de absorção UV na espectroscopia de UV/Vis. A espectroscopia UV pode ser usada para determinar a concentração de proteína e de ADN em uma solução. Muitos ácidos aminados (que incluem o triptofano) absorvem a luz na escala de 280 nanômetro enquanto o ADN absorve a luz na escala de 260 na nômetro. Usar este conhecimento indica a relação da 260/280 de absorvê ncia do nanômetro c omo um bom indicador da pureza relativa de uma solução em termos destas entidades. A espectroscopia UV pode igualmente ser usada para analisar a fluor escência de uma amostra numa for m a da espectroscopia de absorção. ESPECTROSCOPIA DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR Este é um método proeminente para analisar compostos orgânicos porque explora as propriedades ma gnéticas de determinados núcleos atômicos para determinar as propriedades (produto químico e exame) destes átomos ou das moléculas que contêm os. Pode fornecer a informação extensiva sobre a estrutura, a dinâmica, e o ambiente químico dos átomos. Adicionalmente, mesmo os grupos funcionais diferentes s ão distinguíveis, e os grupos funcionais idênticos em ambientes moleculare s d e deferimento ainda dão sinais distin guíveis. INFRAVERMELHO (IR) INFRAVERMELHO E PRÓXI MO (NIR) A espectroscopia do I R é usada para mostrar que tipos de ligações estão presente em uma amostra m edindo ti pos diferentes de vibrações bond interatómicas em frequências diferentes. Confia no facto de que as moléculas absorvem frequências espec íficas que é dependente d e sua estrutura quím ica. Isto é determi nado por fatores tais como as massas dos átomos. NI R mostra uma prof undidade de penetração maior em uma amostra do que a ra diação meados de-infravermelha. I sto indica uma baix a sensibilidade mas igualmente isso pe rmite que as grandes amostras seja m medidas em cada va rredura pela espectroscopia de NIR com pouco (eventualmente) preparação da amostr a. Tem as aplicações práticas nume rosas que incluem: fármacos do dia gnóstico médico, biotecnologia, várias análises ( genómica, proteomic) e imagem lactente química de organismos intac tos, de matérias têxteis, da aplicaçã o judicial do laboratório e de várias aplicações militares. V. CONCLUSÃO Conhecer os métodos é de suma importância, pois através destes, diversas pesquisas podem ser realizadas de maneira mais r ápida, pratica e sucinta, além do que, essas técnicas foram de vital importância para novas descoberta s. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ESPECTROSCOPIA MOLECULAR Petrus Alcantara Jr.Departamento de Física, Universidade Federal do ParáESPECTROSCOPIA RAMAN, Ado Jorio, Maria S ylvia S. Dantas, Marcos A. P imentaA ESPECTROSC OPIA E A QU Í M ICA, Carlos A.L. Filgueiras. Disponível em: .Acesso em: 04/10/2019. The Era of Classical Spectr oscopy (em inglês). Disponível em: /history/history-classical.html>. Acesso em: 04 de outubro de 2019.

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