Isótopos utilizados en biología

Isótopos utilizados en biología

Los isótopos son variaciones de elementos químicos que contienen diferentes números de neutrones. Debido a que los isótopos son reconocibles, proporcionan una manera eficiente de rastrear los procesos biológicos durante la experimentación. Hay muchos usos potenciales de los isótopos en la experimentación, pero varias aplicaciones son más frecuentes.

isótopos diferenciados

Cada elemento químico tiene un número único de protones, un hecho que dio lugar a la tabla periódica. de manera similar, un isótopo de cualquier elemento dado tiene su propio número único de neutrones; La designación de un isótopo está determinada por la suma de protones y neutrones en el núcleo (denominado número de masa). Un elemento puede tener cualquier número de isótopos. por ejemplo, el carbono 12 y el carbono 13 tienen seis protones, pero este último contiene un neutrón adicional. Debido a que la cantidad de neutrones en el núcleo de un átomo tiene un efecto insignificante en las propiedades químicas, los isótopos proporcionan un medio eficaz para estudiar diversos procesos biológicos sin afectar significativamente su curso natural.

aplicación: seguridad alimentaria

Las sustancias biogénicas (aquellas producidas por procesos de la vida que ocurren naturalmente) pueden tener variaciones significativas de isótopos de carbono, nitrógeno y oxígeno, lo que los convierte en un objetivo más fácil para el análisis. Las aplicaciones de seguridad alimentaria permiten rastrear el país de origen de ciertos productos alimenticios, como la carne de res, utilizando isótopos de carbono y nitrógeno. Las agencias y los fabricantes también pueden determinar el método de alimentación para el ganado (orgánico o convencional) mediante el análisis de isótopos de carbono, nitrógeno y azufre. Al estudiar los datos de isótopos de carbono y oxígeno, es posible determinar de dónde provienen los diferentes aceites de oliva del Mediterráneo y cómo son los productos de zumos de fruta "naturales".

aplicación: etiquetado isotópico

Se pueden usar isótopos inusuales como marcadores en reacciones químicas. Esto puede ser útil, particularmente en el campo de la biología celular, donde los laboratorios de investigación como el laboratorio pandey de la Universidad John Hopkins están encontrando nuevas formas de estudiar el cáncer y otras afecciones que amenazan la vida. por ejemplo, el marcaje de isótopos estables con aminoácidos (silac) en un cultivo celular es un proceso por el cual las poblaciones de células hermanas se diferencian in vitro utilizando diversas formas de aminoácidos. los aminoácidos se incorporan a las proteínas que se están estudiando y, debido a que se comportan de manera idéntica entre sí a pesar de su diferente composición nuclear, las proteínas recién sintetizadas pueden estudiarse más de cerca junto con sus contrapartes controladas (que ocurren naturalmente).

aplicación: citas radioactivas

Los isótopos radiactivos se usan a menudo para medir la edad de los materiales que contienen carbono. Un método popular de datación radiactiva se denomina datación por carbono: la datación de materiales orgánicos. Debido a que la vida de un radioisótopo no se ve afectada por ninguna influencia fuera 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 esos fósiles.



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