生物同位素效应有哪些 生物学中常用的同位素

生物同位素效应？

由于质量或自旋等核性质的不同而造成同一元素的同位素原子（或分子）之间物理和化学性质有差异的现象。

同位素效应指的是同一元素的同位素或者含该元素不同同位素的化合物（又称同位素置换化合物）在性质上的差异。

这些差异，可以表现在物理性质上，也可以表现在化学性质上，还可以是核性质上。过去说同一种元素的原子物理、化学性质相同，是不准确的。尽管核电荷决定了元素的基本的物理和化学性质，但同一元素不同同位素间的性质的差异是存在的，还可能很大。可分为第一类同位素效应（同位素质量差异所导致的）和第二类同位素效应（同位素核性质上的差异引起的）。

延伸阅读

kie化学什么意思？

验证量子隧穿效应存在于化学反应中的一种方法是动力学同位素效应（KIE）。

在KIE实验中，反应的一个反应物的某一原子分别被同一元素质量不同的同位素所标记，分别进行反应，通过对比两者的反应速率，可以得出关于反应机理的信息。若一个反应的速率控制步骤涉及该同位素与其他元素形成的化学键的断裂，由于越重的同位素形成的化学键越不容易断裂，因此使用同一元素不同同位素标记的反应物参加反应时，反应的速率也应该是不同的，重同位素标记的反应物参与的反应速率应该较慢。

动力学同位素效应的应用？

同一元素的同位素具有相同的电子构型,因而具有相似的化学性质 。但同一元素的不同的同位素具有不同的质量,它们虽然能发生相同的化学反应 ,但平衡常数有所不同 ,反应速率也有所不同。由于同位素的存在而造成反应速率上的差别, 叫做动力学同位素效应( Kinetic Isotope Effect ,KIE),数值上等于较轻同位素参加反应的速率常数与较重同位素参加反应的速率常数的比值 ，动力学同位素效应和反应物的 ΔG ≠有关。

分离同位素有什么用？

物质在生物、化学和物理作用下其组成元素的同位素发生变化、转移或分离，或者说在同位素比值不同的两种物质间进行的同位素分配作用，称为同位素分馏作用。物质在参与生物、化学和物理作用过程中，由于同位素的分馏作用，元素的一种同位素被另一种同位素所取代，从而导致其物理、化学性质上的差异，叫做同位素效应。同位素之间所具有的物理、化学性质的近似性(稳定性)和分馏作用，是同位素地球化学研究和应用的理论基础和前提

什么反应有同位素效应？

第一类同位素效应

由同位素质量差异所导致的同位素效应。

显然，对氢元素，由于质量差异相对于本身质量引起的相对的质量变化大，质量差异引起的同位素效应比重元素明显。利用这些效应，可把同位素分离开或进行量测。

第二类同位素效应

由同位素核性质上的差异引起。虽然同位素的核电荷相同，但中子数不同会产生一系列核性质上的不同，包括核半径、核自旋、结合能、磁矩和四级矩、激发态谱、核反应截面等等。