Les techniques de production d'isotopes de l'azote

Un isotope est une variante d'un élément dont le poids atomique différent . Deux isotopes stables de l' azote existent dans la nature : azote et azote - 14 - 15 . L'isotope N-14 est beaucoup plus abondante , à la fois dans l'atmosphère de la Terre et dans les tissus végétaux et animaux . La rareté relative de l'isotope N - 15 , il est précieux pour les biologistes et autres chercheurs comme un traceur ( c'est à dire , une sorte de drapeau qui permet aux scientifiques de suivre l'azote grâce à un système biochimique ou géochimique ) . Macromolécules biologiques

Si les cellules en culture sont fournis que les nutriments contenant l'isotope N - 15 , leur ADN viendra pour contenir N - 15 uniquement au cours de plusieurs générations . Dans une expérience célèbre , Matthew Meselson et Franklin Stahl ont augmenté de E. coli dans un milieu de culture contenant de fortes N - 15 nutriments . Ils ont ensuite transféré à la bactérie de support contenant le plus léger N-14 isotope , et centrifugés ADN de ces bactéries une génération et deux générations plus tard . La densité de l' ADN dans les cellules filles est intermédiaire . Grâce à ce résultat , l'expérience Meselson -Stahl a montré que la réplication de l'ADN produit deux exemplaires , chacun contenant un brin originale qui sert de modèle pour le nouveau brin .
Pollution

Le rapport de la N- 15 à N-14 est souvent plus élevé dans les eaux usées et les déchets agricoles que dans les environnements océaniques . Comme la distance d'une source d'égout augmente, ce rapport progressivement tendances vers les valeurs normales pour l'environnement marin . Les scientifiques peuvent utiliser cette différence de cartographier les panaches d'eaux usées , et de déterminer l'origine de l'excès d'azote dans les milieux marins . Ces techniques sont importantes, car l'excès d'azote contribue à la prolifération d'algues nuisibles dans les eaux côtières .
Eaux souterraines

Des concentrations élevées de nitrates dans les eaux souterraines peuvent être nocifs pour les humains , si le suivi de ces contaminants est un sujet de préoccupation particulière . Selon le chemin qu'ils prennent pour atteindre les cours d'eau locaux , les nitrates peuvent se décomposer sous l'action des bactéries dénitrifiantes , les scientifiques peuvent utiliser des concentrations locales d'isotopes pour suivre ce qui se passe en nitrates dans les eaux souterraines (par exemple , si elles se retrouvent dans les cours d'eau locaux , la ils prennent la route pour atteindre ces cours d'eau et ainsi de suite ) . Comme l'eau de mer , ils peuvent également utiliser les rapports isotopiques pour identifier l'origine de cette contamination .
Ecologie

Pour comprendre les écosystèmes , les écologistes ont besoin de savoir où les organismes tirent leurs éléments nutritifs , et la vitesse à laquelle nutriments défiler l'écosystème . Comme l'azote est un nutriment essentiel , et des organismes vivants font de préférence l'utilisation de la N- 14 isotope , la N- 14 à N- 15 taux diffère dans différentes parties de la chaîne alimentaire . Les écologistes peuvent utiliser ces données pour suivre l'azote dans un écosystème .