ДӘРІС № 5.

Фотобиологиялық үрдістердің алғашқы кезеңдері. Фотохимиялық реакциялар.

Фотореактивтену және фотоқорғаныс.

Жоспары:

1. САНДЫҚ ЖӘНЕ САПАЛЫҚ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТТІ ТАЛДАУ.

2. ФОТОБИОЛОГИЯЛЫҚ ҮРДІСТЕРДІҢ АЛҒАШҚЫ КЕЗЕҢДЕРІ.

3. ФОТОХИМИЯЛЫҚ РЕАКЦИЯЛАР.

4. ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ЖӘНЕ ОНЫҢ ДИАГНОСТИКАЛЫҚ МӘНІ.

5. ЭНЕРГИЯНЫҢ МИГРАЦИЯСЫ (КӨШУІ).

6. УЛЬТРАКҮЛГІН СӘУЛЕНІҢ АҚУЫЗДАР МЕН НУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНА ӘСЕРІ.

1. Сандық және сапалық фотолюминесцентті талдау.

Қандайда бір фотобиологиялық үрдістің жұту спектрін зерттеу осы үрдісте жұтудың қандай заттың әсерінен болатындығын анықтауға мүмкіндік береді. Ол зерттелетін үрдіс пен белгілі заттың спектрлерін салыстыру арқылы анықталады. Толқын ұзындықтары шкаласында максимумдардың орналасуы бойынша зат көбірек жұтатын жарықтың толқын ұзындығын анықтауға болады. Жұтылған жарықтың толқын ұзындығы жұтылған кванттардың

энергиясын анықтауға мүмкіндік береді. Жұтылған кванттар энергиясының шамасы бойынша молекуланың электрондық және тербелмелі энергетикалық деңгейлерінің орналасуын, молекуланың бір энергетикалық күйден басқа күйге өтулерін анықтауға болады.

Фотобиологиялық үрдістерді жұтылу спектрлерінің көмегімен зерттеу әдісі абсорбциялы (жұту) спектрофотометрия деп аталады. Жұтылу спектрлері спектрофотометр деп аталатын арнайы құралдың көмегімен алынады. Люминесценция спектрлерін жұтылу спектрлерін сияқты осы құралдар көмегімен алады. Люминесценция бойынша молекуладағы жиналған энергия кванттарының шамасы, молекуланың энергетикалық деңгейлерінің орналасуы жайында айтуға болады, люминесценцияның пайда болу және жоғалып кету жылдамдықтары арқылы молекуланың қозған күйде болу уақыты жөнінде айтуға болады. Люминесценцияның интенсивтілігі бойынша молекуланың энергияны шығындау үрдісі туралы қорытынды жасауға болады. Люминесцентті әдістің көмегімен заттың күйін зерттеу өте ыңғайлы: оның біршама өзгерісі (агрегаттық күйі, РН өзгерісін және т.б.) люминесцентті қасиеттердің өзгеруіне әсерін тигізеді.

2. Фотобиологиялық үрдістердің алғашқы кезеңдері.

Жарық сәулесін жұту кезінде биожүйелердегі жүретін үрдістер фотобиологиялық деп аталады. Фотобиологиялық үрдістердің негізгі 3 тобы бар:

1- ші топқа ағзаның күн сәулесін жұтуы есебінен маңызды биожүйелердегі фотосинтез үрдістері жатады. Жасыл өсімдіктерде, бактерияларда, балдырларда жүретін көмірсулар фотосинтезінің маңызы зор.

Көмірсудың фотосинтезі барлық биожүйенің бос энергиясының артуы орындалатын тек жалғыз ғана биологиялық үрдіс болып табылады. Өсімдік және жануарлар ағзасындағы қалған үрдістер күн сәулесінің энергиясын жұту кезінде фотосинтезделетін ағзаларда жинақталатын химиялық байланыстардың потенциалдық энергиясы есебінен жүреді. Хлорофилл синтезі осыған мысал бола алады.

Екінші топқа жүйенің энергиясының артуымен және химиялық синтезбен байланысты болмайтын фотобиологиялық үрдістер жатады. Бұндай үрдістерге жануарлардың көруі, фототаксис, фототропизм, өсімдіктердің фотопериодизмі жатады. Бұлар өте күрделі және қатаң заңды құбылыстар: күнге қарсы өсімдіктер бөліктерінің қозғалуы, сөткелік және жылдық ырғақтар және т.б. жатады.

Осы үрдістер көмегімен бойдың реттелуі, өсімдіктердің дамуы жүзеге асады. Электромагниттік сәулелердің қатысуымен жүзеге асатын осы аталған құбылыстардың ролі ағзаның қоршаған орта жайында хабарлар алуында болып табылады. Осы кезде хабарды тасымалдаушы жарық болып табылады.

Үшінші топқа нәтижесінде тірі құрылымның зақымдануы, маңызды биоқосылыстардың бұзылуы орындалатын үрдістер жатады. Ағзаның өмір сүруінің нашарлауы деструктурлы (бұзылу) өзгерістің салдары болып табылады. Осы барлық

деструктурлы өзгерістер ең алдымен энергиясы жоғары қысқа толқынды ультракүлгін сәулелердің фотондарын жұтылуы кезінде байқалады. Фотобиологиялық үрдістердің осы топтарынан басқа аз зерттелген құбылыстар белгілі, мысалы, жануарлардың дамуына ықпал ететін жарықтың әсері, фотореактивация- ағзаның көрінетін жарықпен сәулеленуі кезінде, ультракүлгін сәулелердің зақымдау әсерін жою, биохимиялық реакциялар кезінде ұлпалардың әлсіз жарқырауы.

Сурет 1.