1。運動同位体効果（KIE）：
* 定義： Kiesは、質量差のために同位体間の反応速度の違いから生じます。軽い同位体は、より重いものよりも速く反応する傾向があります。
* 例： 光合成では、植物には、より重い¹³cに軽い炭素同位体¹²cを優先的に組み込みます。これは、軽い同位体の振動周波数が低いため、プロセス中にC-H結合を壊しやすくするためです。
* その他の例： 酵素触媒反応、拡散、および蒸発もキーを示す可能性があります。
2。平衡同位体効果（EIES）：
* 定義： EIESは、同位体が平衡状態で異なる相または分子間で異なる分布を分配するときに発生します。これは、同位体間の振動周波数の違いの影響を受けます。
* 例： 水蒸発中の水素同位体（¹hおよび²h）の分別は、EIEの例です。重い同位体は液体水に濃縮される傾向がありますが、軽い同位体は水蒸気に濃縮されています。
3。生物地球化学的サイクリング：
* 定義： さまざまな貯水池（大気、海、岩など）を介した要素のサイクリングは、同位体分別につながる可能性があります。
* 例： 堆積物中の有機物の埋葬中の炭素同位体の分別。これにより、元のソースと比較して有機物の¹c/¹²c比が減少します。
特定の例：
* 光合成： 植物は¹³cを超える¹²cを優先的に取り入れており、その結果、環境と比較して植物組織のΔ¹³c値が低くなります。
* 呼吸： 呼吸は優先的に¹²co₂以上を優先的に放出し、残りの有機物でわずかに高いΔ¹³c値になります。
* 水蒸発： 蒸発は優先的に¹h₂oを優先的に放出し、液体水と比較して水蒸気のΔ²h値の減少をもたらします。
* 窒素固定： 生物学的窒素固定には、優先的に¹⁴nがするまされ、固定窒素のΔ¹⁵N値が低くなります。
同位体分画に影響する因子：
* 温度： より高い温度は一般に、より大きなキーにつながります。
* 反応メカニズム： 特定の反応メカニズムは、同位体分画の大きさに強く影響する可能性があります。
* 物理的特性： 同位体間の物理的特性の違い（例えば、拡散速度、蒸気圧）も分別に寄与する可能性があります。
アプリケーション：
* 古気候再構成： 化石や堆積物の同位体を使用して、過去の気候条件を再構築できます。
* 環境監視： 同位体は、汚染物質の動きと運命を追跡するために使用できます。
* 食品認証： 同位体は、食品の起源と信頼性を検証するために使用できます。
* 医療アプリケーション： 同位体は、診断および治療の目的に使用できます。
要約すると、生物学的プロセスは、反応速度、平衡分布、およびサイクリング経路に影響を与えることにより、同位体を分割できます。これらのプロセスを理解することで、さまざまな生物学的および環境システムに関する貴重な洞察が得られます。
