Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)

L' ATP es una molecula clau en el metabolisme cel.lular, actuant com a donador d'energia lliure i acoplant reaccions endergoniques i exergoniques. L'ATP es sintetitzat a la mitocondria en un proces anomenat fosforil.lacio oxidativa despres d'una serie de reaccions a la cadena de...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Amat Genís, Albert
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2005
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/8715
Acceso en línea:http://www.tdx.cat/TDX-0324106-130915
http://hdl.handle.net/10803/8715
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:refractive index
adenosine triphosphate (atp)
Laser
537
577
6
61
id ES_587e7982c1906455ab3cca77eb2c93f7
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/8715
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
title Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
spellingShingle Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
Amat Genís, Albert
refractive index
adenosine triphosphate (atp)
Laser
537
577
6
61
title_short Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
title_full Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
title_fullStr Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
title_full_unstemmed Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
title_sort Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
dc.creator.none.fl_str_mv Amat Genís, Albert
author Amat Genís, Albert
author_facet Amat Genís, Albert
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rigau Mas, Josepa
Universitat Rovira i Virgili. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques
dc.subject.none.fl_str_mv refractive index
adenosine triphosphate (atp)
Laser
537
577
6
61
topic refractive index
adenosine triphosphate (atp)
Laser
537
577
6
61
description L' ATP es una molecula clau en el metabolisme cel.lular, actuant com a donador d'energia lliure i acoplant reaccions endergoniques i exergoniques. L'ATP es sintetitzat a la mitocondria en un proces anomenat fosforil.lacio oxidativa despres d'una serie de reaccions a la cadena de citocroms que es troba en la membrana interna de l'organel.la. La font d'energia necessaria per aquesta sintesi s'obte en les cel.lules animals dels nutrients de l'ingestio, i de la llum solar en les plantes. Existeix una via alternativa de sintesi d'ATP extramitocondrial, la glicolisi, que s'inicia amb la fosforilacio de la glucosa per l'enzim hexokinasa.<br/>Interaccio llum-materia<br/>L'energia electromagnetica l'ona de la qual oscil.la en una longitud d'ona de nanometres es anomenada llum. En aquestes frequencies, l'energia promou excitacio electronica de certs atoms i molecules. Existeix una interaccio diferent de la llum amb molecules, produida per el camp electromagnetic que per definicio la llum provoca en qualsevol medi. El camp electric resultant desplaca els electrons dels enllacos quimics produint una polaritzacio del medi sense que existeixi absorcio de l'energia. Aquest es un mecanisme interactiu que existeix sempre, i es l'unic que es dona en molecules que son transparents (no absorbeixen) per a una determinada frequencia de la llum, com es el cas de l'ATP per l'energia visible i infravermella propera. <br/>Experiments, resultats i discussio<br/>Quan l'ATP es excitat amb fotons ultraviolats, es produiex una fluorescencia en longituts d'ona visibles. L'io magnesi s'ha utilitzat per estudiar com la llum visible i infravermella propera produiex un desplacament de carregues electriques a la molecula d'ATP. <br/>La construccio d'un interferometre de Michelson ha servit per observar l'interaccio no absortiva de la llum i l'ATP. La mesura directa de l'index de refraccio d'una solucio d'ATP dona informacio sobre les caracteristiques electriques del medi. L'observacio de que aquest index canvia despres d'irradiar la solucio amb longituds d'ona visibles i infravermelles properes, confirmen que la llum provoca canvis electrics significatius en l'ATP. <br/>En aquest treball tambe s'ha estudiat el comportament bioquimic de l'ATP irradiat quant forma part de dues reaccions quimiques diferents: la de la luciferina-luciferasa i la de la hexoquinasa. En tots dos casos, l'us d'aquest ATP irradiat ha produit una alteracio dels parametres cinetics estudiats, V0 i k en la reaccio de la luciferina-luciferasa, i km i vmax en la reaccio de l'hexoquinasa.<br/>Conclusions<br/>Aquesta interaccio no absortiva de la llum amb l'ATP es la primera descrita per a una biomolecula. El mecanisme aporta noves dades per explicar els efectes observats en el metabolisme cel.lular despres de l'irradiacio d'organismes, teixits i cultius cel.lulars amb llum visible i infravermella propera.
publishDate 2005
dc.date.none.fl_str_mv 2005
2006
2006
2011
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://www.tdx.cat/TDX-0324106-130915
http://hdl.handle.net/10803/8715
url http://www.tdx.cat/TDX-0324106-130915
http://hdl.handle.net/10803/8715
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Rovira i Virgili
publisher.none.fl_str_mv Universitat Rovira i Virgili
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869408546953625600
spelling Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)Amat Genís, Albertrefractive indexadenosine triphosphate (atp)Laser537577661L' ATP es una molecula clau en el metabolisme cel.lular, actuant com a donador d'energia lliure i acoplant reaccions endergoniques i exergoniques. L'ATP es sintetitzat a la mitocondria en un proces anomenat fosforil.lacio oxidativa despres d'una serie de reaccions a la cadena de citocroms que es troba en la membrana interna de l'organel.la. La font d'energia necessaria per aquesta sintesi s'obte en les cel.lules animals dels nutrients de l'ingestio, i de la llum solar en les plantes. Existeix una via alternativa de sintesi d'ATP extramitocondrial, la glicolisi, que s'inicia amb la fosforilacio de la glucosa per l'enzim hexokinasa.<br/>Interaccio llum-materia<br/>L'energia electromagnetica l'ona de la qual oscil.la en una longitud d'ona de nanometres es anomenada llum. En aquestes frequencies, l'energia promou excitacio electronica de certs atoms i molecules. Existeix una interaccio diferent de la llum amb molecules, produida per el camp electromagnetic que per definicio la llum provoca en qualsevol medi. El camp electric resultant desplaca els electrons dels enllacos quimics produint una polaritzacio del medi sense que existeixi absorcio de l'energia. Aquest es un mecanisme interactiu que existeix sempre, i es l'unic que es dona en molecules que son transparents (no absorbeixen) per a una determinada frequencia de la llum, com es el cas de l'ATP per l'energia visible i infravermella propera. <br/>Experiments, resultats i discussio<br/>Quan l'ATP es excitat amb fotons ultraviolats, es produiex una fluorescencia en longituts d'ona visibles. L'io magnesi s'ha utilitzat per estudiar com la llum visible i infravermella propera produiex un desplacament de carregues electriques a la molecula d'ATP. <br/>La construccio d'un interferometre de Michelson ha servit per observar l'interaccio no absortiva de la llum i l'ATP. La mesura directa de l'index de refraccio d'una solucio d'ATP dona informacio sobre les caracteristiques electriques del medi. L'observacio de que aquest index canvia despres d'irradiar la solucio amb longituds d'ona visibles i infravermelles properes, confirmen que la llum provoca canvis electrics significatius en l'ATP. <br/>En aquest treball tambe s'ha estudiat el comportament bioquimic de l'ATP irradiat quant forma part de dues reaccions quimiques diferents: la de la luciferina-luciferasa i la de la hexoquinasa. En tots dos casos, l'us d'aquest ATP irradiat ha produit una alteracio dels parametres cinetics estudiats, V0 i k en la reaccio de la luciferina-luciferasa, i km i vmax en la reaccio de l'hexoquinasa.<br/>Conclusions<br/>Aquesta interaccio no absortiva de la llum amb l'ATP es la primera descrita per a una biomolecula. El mecanisme aporta noves dades per explicar els efectes observats en el metabolisme cel.lular despres de l'irradiacio d'organismes, teixits i cultius cel.lulars amb llum visible i infravermella propera.ATP is a key molecule in cellular metabolism. In this thesis, I examined the effects of visible (635 and 655 nm) and near-infrared (810 and 830 nm) light on ATP in solution. I also examined were the biochemical behavior of light-exposed ATP in the luciferine-luciferase reaction and hexokinase reaction, the initial step in glycolysis that begins extra mithocondrial ATP synthesis. Irradiated groups in the luciferine-luciferase reaction showed an improvement in the kinetic parameters V0 and k, and more ATP molecules reacted with the enzyme when they were excited by light. When irradiated ATP was added to the hexokinase reaction, the experimental groups showed significant differences in the Michaelis-Menten kinetic parameters (km for ATP and vmax) and the rate of product synthesis was greater. Changes in both reactions were wavelength and dose dependant. <br/>When ATP was excited with UV photons, it fluoresced. This fluorescence decreased when Mg2+ was added, probably because the ion binds the phosphates, which are the part of the molecule responsible for light emission. Irradiating the ATP-Mg2+ solution with 655 nm and 830 nm light increased the fluorescence resulting from a displacement of charges in the phosphor-oxygen bond that repels Mg2+. <br/>The refraction of light in an ATP solution was observed by the Michelson interferometer and by directly measuring the refractive index. The refractive index changed after red and near-infrared light interaction due to a change in the electrical permittivity of the medium. <br/>Since ATP in water is transparent to visible and near-infrared light, and is therefore not a chromophore for those wavelengths, I conclude that the observed light interaction with ATP is not due to photon absorption but to the electromagnetic disturbance produced by the light, which leads to a polarization of the dielectric molecule that is ATP. <br/> This interaction of visible and near-infrared electromagnetic energy with ATP offers new perspectives for explaining light interaction at subcellular level.Universitat Rovira i VirgiliRigau Mas, JosepaUniversitat Rovira i Virgili. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques2011200620052006info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://www.tdx.cat/TDX-0324106-130915http://hdl.handle.net/10803/8715TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/87152026-06-14T12:46:07Z
score 15.301603

Similares en LA Referencia