Einteilung Der Tunneleffekt allgemein Radikale Wirkung des Vitamin C

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1 Der Tunneleffekt im Hinblick auf Mutationen der DNA Andrea Hinteramskogler

2 Einteilung Der Tunneleffekt allgemein Radikale Wirkung des Vitamin C
Rolle des Tunneleffekts Isotopeneffekt Nachweis für Tunneleffekt

3 Der Tunneleffekt Klassisch:
Teilchen kann Potentialbarriere nur überqueren, wenn seine Energie höher ist als das Potential Quantenmechanik: Teilchen mithilfe der Wellenfunktion beschrieben Wahrscheinlichkeit das Teilchen auf der anderen Seite des Potentials zu finden ist größer Null

4 Radikale Atome/ Moleküle mit mindestens einem ungepaarten Valenzelektron Meist sehr reaktionsfreudig entstehen in den Zellen durch UV-Strahlung oder Röntgenstrahlung OH-Radikale: kurzlebig; Lebensdauer < 1ms; großflächige DNA Veränderungen Langlebige-Radikale: z.B. Sulfinyl Radikal; punktweise DNA Veränderungen

5 Wirkung des Vitamin C Vitamin C ist ein Radikalfänger bzw. Antioxidans
Radikalfänger inaktivieren im Organismus reaktive Radikale deren übermäßiges Vorkommen zu oxidativen Stress führt Wirkung auf OH-Radikale: Zugabe vor der Bestrahlung verhindert große Schäden an der DNA Zugabe nach der Bestrahlung hat keinen Effekt Wirkung auf Langlebige-Radikale: wirksam bei Zugabe vor und nach der Bestrahlung

6 Rolle des Tunneleffekts
Bei sehr tiefen Temperatur klassische Reaktion fast vollkommen ausgeschlossen Bei Raumtemperatur sowohl klassische Reaktion als auch Tunnelreaktion Reales Zellsystem zu komplex, daher wurde eine Protein-Albuminlösung verwendet

7 Der Isotopeneffekt Generell sehr klein, da der Massenunterschied meist gering Nur bei Wasserstoff markante Unterschiede: Grund: Deuterium doppelt so schwer wie ein Protium Tiefere Nullpunktschwingungsenergie Verhalten ist quasi klassischer Höhere Aktivierungsenergie bei chemischen Reaktionen

8 Nachweis des Tunneleffektes
Vergleich der Geschwindigkeitskonstanten Kh und Kd R* + h-Vitamin C  RH + h-Vitamin C* R* + d-Vitamin C  RH + d-Vitamin C* Art der Reaktion Isotopeneffekt für die Geschwindigkeitskonstanten Experimenteller Wert > 20-50 Klassische Reaktion < 6 Tunnelreaktion (Parabel) 20-70 Tunnelreaktion (Eckart Barriere) 20-60

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