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

Amat Genís, Albert

Belongs to TDX:SerieTesis collection

TITLE:

Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp) - TDX:494

Handle:

http://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX494

Date:	2005-04-18
Departament/Institute:	Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques Universitat Rovira i Virgili.
Director:	Rigau Mas, Josepa
Author:	Amat Genís, Albert
Title:	Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)

Description:	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. 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+. 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. 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 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.Interaccio llum-materiaL'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. Experiments, resultats i discussioQuan 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. La construccio d'un interferometre de Michelson ha servit per observar l'interaccio no absortiva
Type:	info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Contributor:	Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques Universitat Rovira i Virgili.
Títol:	Effect of visible and near-infrared light on adenosine triphosphate (atp)
Language:	eng
Subject:	61 - Medicina 6 - Ciències aplicades 577 - Bioquímica. Biologia molecular. Biofísica 537 - Electricitat. Magnetisme. Electromagnetisme
Format:	application/pdf
Creator:	Amat Genís, Albert
Rights:	info:eu-repo/semantics/openAccess ADVERTIMENT. 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 repositori institucional de la Universitat Rovira i Virgili. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a aquest repositori (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Date:	2005-04-18
Publisher:	Universitat Rovira i Virgili
Subject:	61 - Medicina 6 - Ciències aplicades 577 - Bioquímica. Biologia molecular. Biofísica 537 - Electricitat. Magnetisme. Electromagnetisme
Language:	eng
Publisher:	Universitat Rovira i Virgili
Source:	TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Identifier:	urn:isbn:8468984884 http://hdl.handle.net/10803/8715
Format:	application/pdf
Keywords:	Laser adenosine triphosphate (atp) refractive index

Search your record at:

Available files
File	Description	Format
Memoria	Memory	application/pdf

All objects of this collection

Information