ЗАНЯТИЕ № 14

ТЕМА: Основные фотобиологические явления. Кинетика фотоинактивации белков. Спектры действия фотоинактивации белков

Цель: Изучить физические механизмы явлений, обусловленных взаимодействияем электромагнитного излучения оптического и УФ-диапазона с биологическими объектами

Фотобиофизика - это раздел биофизики, который изучает физические основы фотобиологических процессов. К фотобиологическим относят те биологические процессы, которые протекают под действием света или в ходе которых генерируется свет.

Спектром действия фотобиологического процесса называют зависимость некоторого количественного показателя процесса от длины волны (или частоты) действующего света. Аналогично определяется спектр действия фотохимических реакций. Спектры действия представляют интерес для решения двух типов задач: 1) для выявления диапазона длин волн, в котором излучение наиболее эффективно вызывает данный фотобиологический процесс; 2) для выяснения природы молекул-акцепторов действующих фотонов.

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Основные фотобиологичсеские явления.

2. Основные стадии фотобиологических процессов.

3. Влияние экранирования на характеристики поглощения света.

4. Ориентация молекул и поглощение света.

5. Общие закономерности фотохимических превращений. Квантовый выход фотохимических реакций.

6. Кинетика однофотонных необратимых превращений. Характер зависимости количества продукта от интенсивности и времени облучения. Влияние экранирующих соединений на образование фотопродукта. Поперечное сечение фотолиза.

7. Обратимые фотопревращения. Характер зависимости количества образовавшегося продукта от дозы облучения.

8. Механизмы фотохимических процессов, в которых проявляется зависимость количества образовавшегося продукта от интенсивности облучения.

9. Спектры действия фотобиологических процессов. Задачи изучения спектров действия. Способы регистрации спектров действия.

10. Характер связи между первичным фотохимическим процессом и биологическим действием. Ограничения способа регистрации спектра фотобиологического действия при постоянной дозе.

11. Регистрация спектров действия при постоянной величине фотобиологического эффекта. Характер связи между дозой облучения и свойствами акцептора. Условия применимости.

12. Особенности регистрации спектров действия для многокомпонентных образцов.

13. Фотобиологические эффекты, зависящие от скорости образования фотохимического продукта.

Самостоятельная работа

1. Основные характеристики взаимодействия света и вещества. Закон Бугера-Ламберта-Бера.

2. Факторы, влияющие на характеристики поглощения света биообъектами.

3. Основные характеристики фотолюминесценции. Факторы, влияющие на характеристики фотолюминесценции.

4. Основные стадии фотобиологических процессов.

5. Влияние неравномерного распределения молекул на характеристики поглощения.

6. Влияние светорассеяния на характеристики поглощения света.

7. Спектры поглощения биологически важных молекул.

8. Характеристики фотолюминесценции.

9. Влияние экранирования на характеристики фотолюминесценции.

Литература

· Владимиров Ю.А. Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. – М., 1989, с. 7-81 (Глава 1-3)

· Рощупкин Д.И., Артюхов В.Г. Основы фотобиофизики. – Воронеж, 1997, с. 5-28, 35-42 (Глава 1-2, 4-5)