Elementos químicos

calcio :
imagen de calcio la influencia del método “ imagen de calcio”, es una técnica científica que se lleva a cabo habitualmente en investigación. Este procedimiento está diseñado para mostrar el estado del calcio (Ca2 +), en un tejido o medio. La técnicas de proyección de imagen de calcio, se aproveche de los llamados indicadores de calcio, moléculas que pueden responder a la unión de iones Ca2 +, cambiando sus propiedades espectrales. Existen dos clases principales de indicadores de calcio : indicadores químicos e indicadores genéticamente codificados (GECI).

Indicadores químicos

Los indicadores químicos son moléculas pequeñas que pueden quelar(es cuando dos moléculas en una reacción química ceden un par de electrones) iones de calcio . Todas estas moléculas están asentadas en un homólogo EGTA llamado BAPTA, con alta selectividad para los iones de calcio (Ca2 +) en comparación con los iones demagnesio (Mg 2 +) .

Este grupo de indicadores incluye fura-2, indo-1, fluo-3, fluo-4,Calcio Verde Calcium Green-1.

Estos colorantes se utilizan generalmente con los grupos carboxilo quelantes enmascarados como ésteres acetoxymethyl, con el fin de hacer que la molécula lipófila y permitir la entrada fácil a la célula. Una vez que el indicador está en la célula, esterasas celulares liberan el grupo carboxilo y el indicador será capaz de fijar calcio.

Indicador genéticamente codificados

Estos indicadores son proteínas fluorescentes derivados de la proteína verde fluorescente (GFP) o sus variantes (por ejemplo, permutadas circularmente GFP, YFP, PPC), fusionado con la calmodulina (CaM) y el dominio de M13 de la cadena ligera de la miosina cinasa, que es capaz de unir CaM .

Indicadores codificados genéticamente no necesitan ser cargados en las células, Los genes que codifican para estas proteínas pueden ser fácilmente transferidos a las líneas celulares . También es posible crear animales transgénicos que expresan el gen en su totalidad o de forma selectiva en algunas células o subtipos celulares.

Ejemplos de indicadores genéticamente codificados Pericams y camaleones.

Uso

Independientemente del tipo de indicador utilizado el procedimiento de imagen, en general, es muy similar. Las propiedades espectrales, cambian el contraste dependiendo de la union del calcio. Por ejemplo, el colorante se vuelve fluorescente sólo después de unirse al calcio, su excitación y espectros de emisión puede ser modificado dependiendo de la unión del calcio. Células cargadas con el indicador o que lo manifiesten, como en el caso de GECI, se puede ver con un microscopio de fluorescencia, capturar con una cámara CCD y analizados de acuerdo a la intensidad, en última instancia, reflejan la situación de Ca2 +.

Calcio (Ca) tiene un total de veinticuatro isótopos, desde ³⁴Ca a ⁵⁷Ca. Existen cinco isótopos estables observacionalmente (⁴⁰Ca, ⁴²Ca, ⁴³Ca, ⁴⁴Ca y ⁴⁶Ca), más un isótopo (⁴⁸Ca) con una vida media larga de tal manera que para todos los propósitos prácticos, puede ser considerado estable. El isótopo más abundante, ⁴⁰Ca, así como el raro ⁴⁶Ca, son teóricamente inestables por razones energéticas, pero su desintegración no ha sido observada. El calcio también tiene un isótopo cosmogénico, el radiactivo ⁴¹Ca, que tiene un período de semidesintegración de 102 000 años. A diferencia de los isótopos cosmogénicos que son producidos en la atmósfera, ⁴¹Ca es producido por la activación de neutrones de ⁴⁰Ca. La mayor parte de su producción se encuentra aproximadamente en el metro superior de la columna del suelo donde el flujo de neutrones cosmogénicos todavía es lo suficientemente fuerte. ⁴¹Ca ha recibido mucha atención en estudios estelares porque se desintegra en ⁴¹K, un indicador crítico de anomalías del sistema solar. El radioisótopo artificial más estable es ⁴⁵Ca, con un período de semidesintegración de 163 días.

Todos los otros isótopos tienen períodos de semidesintegración de 163 días o menos, la mayoría de menos de un minuto. El menos estable es ³⁴Ca con un período de semidesintegración más corto que 35 nanosegundos.

⁴⁰Ca comprende aproximadamente el 97% del calcio en forma natural. ⁴⁰Ca también es uno de los productos de desintegración de ⁴⁰K junto con ⁴⁰Ar. Mientras que ladatación K-Ar ha sido ampliamente usada en las ciencias geológicas, la prevalencia de ⁴⁰Ca en la naturaleza ha impedido su uso en la datación. Las técnicas que utilizan espectrometría de masas y una dilución de doble pico se han utilizado para la datación de edad con K-Ca.

Tabla

símbolo del núclido	Z(p)	N(n)	masa isotópica (u)	período de semidesintegraciónn 1	modo(s) de desintegración	isótopo(s) producto(s) de desintegraciónn 2	espín nuclear	composición isotópica representativa (fracción molar)	rango de variación natural (fracción molar)
34Ca	20	14	34.01412(32)#	<35 ns="" td="">	p	33K	0+
35Ca	20	15	35.00494(21)#	25.7(2) ms	β+ (>99.9%)	35K	1/2+#
					β+, p (<.1%)	34Ar
36Ca	20	16	35.99309(4)	102(2) ms	β+, p (56.8%)	35Ar	0+
					β+ (43.2%)	36K
37Ca	20	17	36.985870(24)	181.1(10) ms	β+, p (74.5%)	36Ar	(3/2+)
					β+ (25.5%)	37K
38Ca	20	18	37.976318(5)	440(8) ms	β+	38K	0+
39Ca	20	19	38.9707197(20)	859.6(14) ms	β+	39K	3/2+
40Can 3	20	20	39.96259098(22)	Estable observacionalmenten 4			0+	0.96941(156)	0.96933-0.96947
41Ca	20	21	40.96227806(26)	1.02(7)×105 a	Captura de electrones	41K	7/2-	trazasn 5
42Ca	20	22	41.95861801(27)	Estable			0+	0.00647(23)	0.00646-0.00648
43Ca	20	23	42.9587666(3)	Estable			7/2-	0.00135(10)	0.00135-0.00135
44Ca	20	24	43.9554818(4)	Estable			0+	0.02086(110)	0.02082-0.02092
45Ca	20	25	44.9561866(4)	162.67(25) d	β-	45Sc	7/2-
46Ca	20	26	45.9536926(24)	Estable observacionalmenten 6			0+	4(3)×10−5	4×10−5-4×10−5
47Ca	20	27	46.9545460(24)	4.536(3) d	β-	47Sc	7/2-
48Can 7	20	28	47.952534(4)	43(38)×1018 a	β-β-n 8	48Ti	0+	0.00187(21)	0.00186-0.00188
49Ca	20	29	48.955674(4)	8.718(6) min	β-	49Sc	3/2-
50Ca	20	30	49.957519(10)	13.9(6) s	β-	50Sc	0+
51Ca	20	31	50.9615(1)	10.0(8) s	β- (>99.9%)	51Sc	(3/2-)#
					β-, n (<.1%)	50Sc
52Ca	20	32	51.96510(75)	4.6(3) s	β- (98%)	52Sc	0+
					β-, n (2%)	51Sc
53Ca	20	33	52.97005(54)#	90(15) ms	β- (70%)	53Sc	3/2-#
					β-, n (30%)	52Sc
54Ca	20	34	53.97435(75)#	50# ms [>300 ns]	β-, n	53Sc	0+
					β-	54Sc
55Ca	20	35	54.98055(75)#	30# ms [>300 ns]	β-	55Sc	5/2-#
56Ca	20	36	55.98557(97)#	10# ms [>300 ns]	β-	56Sc	0+
57Ca	20	37	56.99236(107)#	5# ms	β-	57Sc	5/2-#
					β-, n	56Sc

1. En negrita los isótopos con períodos de semidesintegración mayores a la edad del universo (casi estable)
2. En negrita los isótopos estables
3. Núclido más pesado con igual número de protones y neutrones, sin que se haya observado desintegración
4. Se cree que experimenta una desintegración β⁺β⁺ a ⁴⁰Ar, con un período de semidesintegración no menor a 5.9×10²¹ a
5. Núclido cosmogénico
6. Se cree que experimenta una desintegración β^-β^- a ⁴⁶Ti, con un período de semidesintegración no menor que 2.8×10¹⁵ a
7. Radionúclido primordial
8. Núclido más liviano conocido que experimenta doble desintegración beta

Notas

• Composición isotópica evaluada es para la mayoría, pero no todas las muestras comerciales.
• La precisión de la abundancia de isótopos y la masa atómica se limita mediante variaciones. Los rangos indicados deben ser aplicables a cualquier material terrestre normal.
• Las muestras geológicamente excepcionales son conocidas en las que la composición isotópica se encuentra fuera del rango reportado. La incertidumbre en la masa atómica puede exceder el valor indicado para tales especímenes.
• Los valores marcados con # no derivan meramente de los datos experimentales, pero al menos en parte de tendencias sistemáticas. Espines con argumentos de asignación débiles se incluyen entre paréntesis.
• Las incertidumbres se dan en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes. Los valores de incertidumbre indican una desviación estándar. Los valores de la IUPAC son incertidumbres expandidas.