- •Сіренко а. Г. Радіобіологія курс лекцій
- •© Сіренко а. Г.
- •Предмет радіобіології
- •Розділи радіобіології
- •Методи радіобіології
- •Історія радіобіології
- •Актуальність радіобіології
- •Типи іонізуючих випромінювань
- •Електромагнітне випромінювання
- •Корпускулярне випромінювання
- •Потік ядер тритію – ядер важкого радіоактивного ізотопу водню, що складається з одного протона і двох нейтронів.
- •Класифікація елементарних частинок
- •Основні закони мікросвіту
- •Фізичні параметри радіобіологічних процесів Головні радіометричні параметри
- •Потік іонізуючих частинок Jp
- •Дозиметричні величини і одиниці
- •Рідко- та щільноіонізуючі випромінювання
- •Додаткові дозиметричні величини
- •Способи передавання дози опроміненим об’єктам
- •Загальна схема радіобіологічного ефекту
- •Принципи теорії мішені
- •Принцип мішені
- •Принцип посилювача
- •Основні поняття теорії мішені
- •Унікальні та масові структури клітини
- •Ефективний об’єм мішені
- •Роль опромінення ядра і цитоплазми в розвитку радіаційного ураження клітини
- •Багатоударні мішені
- •Інактивація клітин з багатьма мішенями
- •Лінійно-квадратична функція виживання клітин
- •Цитоскелет як мішень у випадку дії іонізуючого випромінювання
- •Структурно-метаболітична теорія
- •Перетворення молекул внаслідок опромінення
- •Іонізовані атоми і молекули і їхні вільнорадикальні стани
- •Стан речовини в клітинах
- •Кількісна оцінка радіаційно-хімічних реакцій
- •Радіаційно-хімічні перетворення води
- •Закон Дейла
- •Радіаційно-хімічні ушкодження днк
- •Однониткові розриви днк
- •Двониткові розриви днк
- •Співвідношення між одно- та двонитковими розривами днк
- •Зшивки днк-протеїн
- •Основні типи ушкоджень днк іонізуючим випромінюванням
- •Деградація днк
- •Вихід радіаційно-хімічних ушкоджень днк у живій клітині
- •Молекулярні ушкодження днк, індуковані ультрафіолетовим випромінюванням
- •Зміни структури хроматину під впливом іонізуючого випромінювання
- •Радіаційно-хімічні перетворення рнк
- •Радіаційно-хімічні перетворення аміноислот і білків
- •Радіаційно-хімічні перетворення ліпідів
- •Радіаційне ушкодження біологічних мембран
- •Біохімічні процеси в опромінених клітинах
- •Наслідки радіаційно-хімічних перетворень біологічно важливих молекул для клітинних процесів Реалізація молекулярних ушкоджень днк
- •Хромосомні аберації
- •Механізми виникнення хромосомних аберацій
- •Точкові мутації
- •Функціональні порушення внаслідок ушкодження білкових молекул
- •Дія радіації на мембрани
- •Кисневий ефект Поширення кисневого ефекту
- •Кисневий ефект у радіаційно-хімічних реакціях
- •Коефіцієнт кисневого посилення
- •Залежність кисневого ефекту від концентрації кисню
- •Лпе і кисневий ефект
- •Зворотний кисневий ефект
- •Киснева післядія
- •Гіпотези про два типи радіаційних ушкоджень
- •Кисень в живих клітинах
- •Репарація Формально-аналітична характеристика репараційних процесів у клітинах
- •Сублетальні ушкодження клітин
- •Репарація днк від сублетальних ушкоджень
- •Ефект фракціонування дози у випадку опромінення іонізуючою радіацією з високим значенням лпе
- •Репарація від сублетальних ушкоджень і кисневий ефект
- •Величина Dq як міра репарації клітини від сублетальних ушкоджень
- •Ефект потужності поглинутої дози і репарація
- •Потенційно летальні ушкодження клітин
- •Пряме відновлення днк. Фотореактивація
- •Темнова (ексцизійна) репарація днк
- •Репарація в різних частинах хроматину
- •Інгібітори репарації днк
- •Постреплікативна та індуцибельна (sos) репарація
- •Індуцибельна або sos-репарація
- •Мутації з дефектами генів, що контролюють репарацію днк
- •Радіобіологія клітинних популяцій
- •Критичні тканини
- •Радіостійкість і клітинний цикл
- •Клітинна селекція
- •Радіаційний синдром
- •Кістково-мозковий синдром
- •Гастроінтестинальний синдром
- •Синдром цнс
- •Синдром гострого опромінення у ссавців
- •Системна відповідь організму на опромінення
- •Вплив іонізуючого випромінювання на плід людини і тварин
- •Дія іонізуючого випромінювання на імунну систему
- •Радіаційний канцерогенез у людини
- •Радіація і старіння
- •Радіоадаптація
- •Радіаційний гормезис
- •Семінарські заняття з радіобіології
- •Програмні вимоги до курсу радіобіологія
- •Література
- •Вступ -------------------------------------------------------------------------------------------- 5
- •76000 М. Івано-Франківськ
- •76000 М.Івано-Франківськ вул. Берлінська, 124
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ПРИКАРПАТСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ВАСИЛЯ СТЕФАНИКА
Сіренко а. Г. Радіобіологія курс лекцій
Третє видання
Івано-Франківськ
Діоген
2009
ББК 28.071я73
C40
УДК 577.3
Радіобіологія. Курс лекцій / Сіренко А.Г. – Івано-Франківськ: Діоген, 2009. - 108 с.
Книга являє собою курс лекцій з радіобіології, що читається у Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника. Курс лекцій розрахований на науковців, викладачів, аспірантів, студентів, а також усіх тих, хто цікавиться проблемами радіобіології. Розглядаються основні закони радіобіології, теорія мішені, кисневий ефект, радіоліз, пояснюється основна термінологія.
Затверджено до друку Вченою радою Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. Протокол № 4 від 2 грудня 2003 року.
Рецензенти:
доктор біологічних наук Лущак В.І. (зав.кафедрою біохімії Прикарпатського державного університету ім. В.Стефаника);
доктор медичних наук, професор Грицуляк Б. В. (зав. кафедрою анатомії і фізіології Прикарпатського державного університету ім. В.Стефаника);
кандидат біологічних наук Случик В. М. (доцент кафедри медичної біології і генетики Івано-Франківської державної медичної академії).
© Сіренко а. Г.
“Теорії являють собою не відповіді на загадки, а відповіді, якими ми можемо заспокоїтись.”
(У. Джеймс)
«Те, що нас не вбиває, робить нас сильнішими».
(Фрідріх Ніцше)
ВСТУП
Розширення масштабів використання ядерних енергетичних пристроїв у різних сферах людської діяльності неминуче пов’язано з ризиком опромінення біологічних об’єктів іонізуючою радіацією і потраплянням у біосферу радіоактивних речовин. Ступінь цього ризику із вдосконаленням техніки повинна зменшуватись, але аварії ядерних реакторів, що вже трапились, забруднення довкілля радіоактивними відходами, випробування ядерної зброї створили локально підвищені рівні опромінення при збільшеній концентрації радіонуклеїдів з групи елементів поділу урану в природніх тілах. Крім того, всі живі істоти, що живуть на нашій планеті, підпадають під дію випромінювань, джерелом яких служать природні радіоактивні ізотопи, що містяться у розсіяному вигляді в природних водах, грунтах, атмосфері. Все живе підпадає під вплив космічного випромінювання, інтенсивність якого помітно зростає під час космічних польотів. Іонізуюче випромінювання все ширше використовується в медицині та різноманітних галузях техніки.
Завдяки розвитку радіобіології людство отримує ключ до запобігання негативних наслідків опромінення, до збереження біосфери з усіма її мешканцями від радіаційного ураження.
Предмет радіобіології
Радіобіологія – це біологічна наука, що вивчає дію іонізуючого випромінювання на біологічні системи різних рівнів організації, в тому числі на живі організми і надорганізменні системи.
Розділи радіобіології
Розрізняють такі розділи радіобіології:
Радіаційна біофізика – наука, що вивчає первинні процеси передавання енергії іонізуючого випромінювання атомам і молекулам біологічної речовини.
Радіобіологічна хімія – наука, що досліджує властивості хімічних форм, що виникають внаслідок взаємодії іонізуючих випромінювань з речовиною біологічних об’єктів та особливості їх хімічних перетворень.
Радіаційна біохімія – наука, що вивчає зміни в обміні речовин, які спричинюються появою в метаболічних системах клітини продуктів радіаційно-хімічних перетворень.
Радіаційна молекулярна біологія.
Радіаційна мембранологія.
Клітинна радіобіологія.
Радіаційна цитогенетика.
Радіобіологія клітинних популяцій.
Радіаційна генетика.
Радіаційна популяційна генетика.
Радіаційна вірусологія.
Радіобіологія мікроорганізмів.
Радіобіологія рослин.
Радіобіологія тварин.
Радіобіологія людини.
Радіаційна селекція.
Радіаційна гематологія.
Радіаційна імунологія.
Радіаційна онкологія.
Медична радіологія.
Радіоекологія.
Сільськогосподарська радіологія.
