胺基酸外消旋法測年

胺基酸外消旋法測年(amino acid racemization, AAR):由於在生物胺基酸中含有不對稱碳原子,因而在結構上分出有L 型和D 型,稱為光學異構體或稱旋光異構體,分別具有左、右旋光性(即該物質具有使所通過光線的偏振面發生向左或向右偏轉的性能——光學活性)。

作用機理

生物產出的胺基酸皆具有L 型結構,且隨時間推移逐漸向D 型轉化,直至達到平衡,形成等量的D 型和L 型胺基酸混合物為止,從而失去旋光性(此時左、右旋光性相互抵消)——即外消旋作用。外消旋作用為一級反應且服從質量作用定律,其轉化率為時間的函式,轉化速度則是溫度的函式。

測定意義

可利用胺基酸的外消旋程度測定其所經歷的時間和樣品形成溫度,此即為胺基酸外消旋法測年。當t=0時,[D]/[L]=0,當t→∞時,[D]/[L]=1,達到平衡狀態([D], [L]分別為D 型、L 型胺基酸濃度),一般把達到[D]/[L]=0.33所需的時間稱為“半外消旋期”,在0℃條件下各種胺基酸的半外消旋期T1/2排列順序:天門冬氨酸<T1/2丙氨酸~谷氨酸<4×10^5a異亮氨酸≤1×10^6a纈氨酸5×10^6a。現用於測年的主要為天門冬氨酸和異亮氨酸。測試樣品為骨化石、介殼、牙齒化石和有孔蟲化石、鈣質沉積物及泥炭等,測年範圍100年至200萬年。此方法是第四紀年代學研究的有效測年手段,優點是樣品用量少、可與14C法和U系不平衡法相互驗證,用胺基酸分析儀測定胺基酸比值。

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