Kvælstof Isotopteknik

En isotop er en variant af et element med en anden atomvægt . To stabile isotoper af nitrogen forekommer i naturen : nitrogen -14 og kvælstof -15 . N- 14 -isotopen er langt mere rigelig, både i jordens atmosfære og i vegetabilske og animalske væv . Den sammenlignende sjældenhed af N -15 isotopen gør det værdifuldt at biologer og andre forskere som et sporstof (dvs. en slags flag, der gør det muligt for forskerne at følge kvælstof gennem en biokemisk eller geokemisk system). Biologiske makromolekyler

Hvis celler i kultur alene forsynes med næringsstoffer , der indeholder N -15 isotop, vil deres DNA kommer til at indeholde N -15 udelukkende i løbet af flere generationer. I et berømt eksperiment , Matthew Meselson og Franklin Stahl voksede E. coli i et dyrkningsmedium indeholdende tunge N- 15 næringsstoffer. De overføres derefter bakterierne medier indeholdende lighteren N -14 isotop, og centrifugeret DNA fra disse bakterier en generation og to generationer senere . Densiteten af ​​DNA'et i datterceller var mellemprodukt. Gennem dette resultat, Meselson - Stahl eksperiment viste, at DNA-replikation producerer to eksemplarer , der hver indeholder en original streng , der fungerer som en skabelon for den nye streng.
Forurening

forholdet mellem N -15 N- 14 er ofte højere i spildevand og landbrugsaffald end i havet miljøer. Da afstanden fra en spildevand kilde stiger gradvist Dette forhold tendenser i retning af de normale værdier for havmiljøet. Forskere kan bruge denne forskel til at kortlægge spildevand Fjer , og at fastslå oprindelsen af overskydende kvælstof i marine miljøer . Disse teknikker er vigtige, fordi overskydende kvælstof bidrager til skadelige algeopblomstringer i kystnære farvande.
Grundvand

Høje koncentrationer af nitrat i grundvandet kan være skadelig for mennesker , så sporing af disse forurenende stoffer er et spørgsmål om særlig bekymring. Afhængig af den vej, de tager for at nå ud til lokale vandløb , kan nitrater nedbryde gennem virkningen af ​​denitrificerende bakterier , så forskerne kan bruge lokale koncentrationer af isotoper til at spore , hvad der sker til nitrat i grundvandet (f.eks , uanset om de ender i de lokale vandløb , den vej de tager for at nå ud til de vandløb og så videre ) . Som med havvand , kan de også bruge isotopforhold for at identificere oprindelsen af ​​denne forurening.
Økologi

For at forstå økosystemerne , økologer har brug for at vide, hvor organismer udlede deres næringsstoffer , og den hastighed, hvormed næringsstoffer cykle gennem økosystemet. Fordi kvælstof er et vigtigt næringsstof , og levende organismer fortrinsvis gøre brug af N -14 isotop, N- 14 N- 15 -forholdet varierer i forskellige dele af fødekæden. Økologer kan bruge disse data til at spore kvælstof gennem et økosystem .
Hoteltilbud