6. Ультракүлгін сәуленің ақуыздар мен нуклеин қышқылдарына әсері.

Ультракүлгін сәуленің ақуыздар мен нуклеин қышқылдарына әсерінің жалпы биологиялық мәні бар. Жерде тіршіліктің пайда болу кезеңінен бастап жасушаға дейінгі құрылымдар мен бір жасушалы ағзалар ультракүлгін сәуленің күшті әсерінде болған. Қазіргі кезде де тірі ағзаларға ультракүлгін сәулелер үнемі әсер етеді.

Жасушалардың өлуіне, мутацияның (тұқым қуалайтын өзгергіштіктің) пайда болуына, жасушаның белсенділігінің жойылуына әкеліп соғатын ультракүлгін сәуленің медицинада, микроағзалар генетикасында және т.б. тәжірибелік мәні зор. Ол заттың синтезіндегі биологиялық және ферментті үрдістердің жүзеге асуына түрткі болады.

Күннің ультракүлгін сәулесінің спектрі үш облысқа бөлінеді:

1) 180-275 нм – қысқа толқынды сәулелер.

Ақуыздар мен липидтердің құрылысын өзгертеді, бактерицидті әсері бар;

2) 275—320 нм — орташа толқын ұзындықты сәулелер. Рахитке қарсы әсер етеді және реңнің (дақ) пайда болуына әсер етеді, эпителийдің түзілуін күшейтеді, ағзадағы регенерация үрдістеріне ықпал етеді;

3) 320—400 нм — ұзын толқынды сәулелер. Әлсіз биологиялық әсер етеді. Кейбір органикалық заттардың люминесценциялануын тудырады.

Ультракүлгін сәулелер ақуыздардың, нуклеин қышқылдарының бұзылуына әкеліп соғатын фотобиологиялық реакцияларды тудырады. Осы фотобиореакциялар осы сәуленің тікелей әсеріне байланысты болмайтын, екінші ретті өзгерістерді тудырады. Бірінші ретті өзгерістер кезінде ДНҚ-ң құрылысы, ақуыздардың денатурациясын (белгілі бір қосындының әсерінен заттың қасиетінің, табиғи қалпының өзгеруі, бұзылуы) бұзылады.

Екінші ретті өзгерістер жасушадағы ферменттердің денатурланған аққуызды ыдырату салдарынан пайда болады. Осы кезде ыдырау өнімдері жинақталып, олар жүйке жұрнақтарының тітіркенуін тудырады, осы тітіркену күрделі рефлекторлы реакцияларға әкеліп соғады.

Ультракүлгін сәулесінің ақуыздар ерітіндісіне әсері кезінде ерітіндінің лайлануы, тұтқырлықтың, центрифугадағы тұну жылдамдығының өзгеруі, оптикалық айналудың өзгеруі байқалады, яғни ақуыздар денатурациясының барлық белгілері пайда болады.

260-280 нм облыста ақуыздардың жарықты жұтуы хош иісті амин қышқылдарымен: тирозинмен және триптофанмен, анықталады. Осы амин қышқылдары ультракүлгін сәулесін жұтып, бұзылады. Амин қышқылдарының берілгендірінің бұзылуы ақуыздар денатурациясына және олардың ферментті белсенділігінің жойылуына әкеліп соғады. Осы үрдіс бірнеше кезеңде өтеді: 1. Белсенді кезең – жарықты жұтып, АН амин қышқылы молекуласының қозуы:

Осы үрдіс қайтымды, яғни қозған молекула люминесценцияланып, қозбаған күйге қайтадан өтуі мүмкін:

Стокс заңына сәйкес ;

2. Фотоионизация кезеңі — қозған молекула орнықсыз болып, электрон мен ион-радикалға ыдырайды:

Электронды басқа молекулалар қармап алады, негізінде су молекулалары. Орнықсыз қосылыс болып табылатын ион-радикал еркін радикалға және сутегі атомының ядросына (протонға) ыдырайды:

Осы үрдістердің барлығы өте жылдам өтеді және төменгі температурадағы импульсті спектрофотометрия әдісінің көмегімен зерттеледі.