المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
عمليات الخدمة اللازمة للجزر
2024-11-24
العوامل الجوية المناسبة لزراعة الجزر
2024-11-24
الجزر Carrot (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
المناخ في مناطق أخرى
2024-11-24
أثر التبدل المناخي على الزراعة Climatic Effects on Agriculture
2024-11-24
نماذج التبدل المناخي Climatic Change Models
2024-11-24


Carbon Isotopes  
  
1750   01:38 صباحاً   date: 16-12-2015
Author : D. R. Lide and H. Pr. Frederikse
Book or Source : CRC Handbook of Chemistry and Physics
Page and Part :


Read More
Date: 28-11-2015 3654
Date: 14-12-2015 3882
Date: 11-5-2016 2374

Carbon Isotopes

 

Carbon is element number 6 in the periodic table and has valence states of 2, 3, or 4 (1). Thirteen isotopes of carbon have been identified (2), ranging in atomic mass number from 8C (half-life = 3 × 10–22 s) to 20C (half-life = 0.01 s) (see Radioactivity and Radioisotopes). Two stable isotopes of carbon are found in nature: 12C at 98.9%, and 13C at 1.1% abundance.

 The most important radioactive isotope of carbon is 14C (half-life = 5730 years). Carbon-14 decays by beta-minus emission to nitrogen-14, which is stable. Carbon-14 decay yields one beta particle, with an energy of 0.156 MeV maximum, 0.0495 MeV on average. Carbon-14 is produced naturally in the earth's atmosphere by cosmic ray interactions with stable nitrogen-14 according to the reaction 14N(n,p)14C. Atmospheric 14CO2 is inhaled by animals and respired by plants in photosynthesis, incorporating small amounts of carbon-14 in all living organisms. Consequently, carbon-14 dating is useful for determining the age of organic matter such as wood and archeological specimens. Hundreds of different organic molecules have been labeled with carbon-14 as a tracer for studying biochemical processes and are available from commercial suppliers.

Another radioactive isotope, carbon-11 (half-life = 20.38 min), is used in nuclear medicine diagnostics with positron-emission tomography. Carbon-11 decays by beta-plus (positron) emission to boron-11, which is stable. Carbon-11 decay yields 0.98 beta particles, with an energy of 0.960MeV maximum, 0.386 MeV on average. Positron emission is characterized by twin 0.511-MeV photons that result from the annihilation of a positron and an electron and allow it to be detected externally. Carbon-11 is produced by proton accelerators according to the reaction 11B(p,n(11C. Carbon-11 positrons are useful for 11C-acetate (3) and 11C-palmitate (3) metabolism kinetic imaging in the assessment of heart disease (4.(

 Carbon-13 is very useful in studies involving nuclear magnetic resonance (NMR), because it gives an NMR signal, whereas the more abundant isotope, carbon-12, does not.

Carbon-14 was first produced artificially for metabolism studies in 1939. At present, it is produced commercially by neutron irradiation of beryllium nitride or aluminum nitride according to the reaction 14N(n,p)14C. The low cross section of this reaction and the long half-life of carbon-14 results in low specific activities, which can make carbon-14 labeling of organic materials quite difficult.

 Carbon-14 labeling of organic molecules has numerous applications in the biomedical sciences. Examples include studies of glucose metabolism and conversion to 14CO2, galactose oxidation, carbohydrate metabolism, the Krebs cycle, nucleic acid synthesis and hybridization, autoradiography, or fluorography, and for studying many other biochemical pathways. Among the most important carbon-14 compounds used in biochemistry and metabolism studies are the carbon dioxides and monoxide, carboxyl-labeled acids, methanols, cyanides, carbides, formic acids, and cyanamides (5). Carbon-14 is detected by beta-particle liquid scintillation counting, autoradiography, and fluorography.

References

1. D. R. Lide and H. Pr. Frederikse, eds. (1995) CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, Boca Raton, Fla

2. Knolls Atomic Power Laboratory (1966) Chart of the nuclides, 15th ed., available from General Electric Company, San Jose, Calif

3. H. R. Schön, H. R. Schelbert, A. Najafi et al. (1982) Am. Heart J. 103, 532–547

4. T. L. Rosamond, D. R. Abendschein, B. E. Sobel et al. (1987) J. Nucl. Med. 28, 1322–1329

5. The Radiochemical Manual, 2nd ed. (1966) Amersham, Bucks, England. 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.