Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Биология / Лекции Щербатюк Т.Г / 24. Ионизирующее излучение(самоподготовка)

.pdf
Скачиваний:
70
Добавлен:
18.06.2017
Размер:
1.23 Mб
Скачать

ДВА ТИПА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗАЦИИ НА ЖИВЫЕ КЛЕТКИ:

1- прямое «пулеобразное» действие (главным образом на ДНК),

2- косвенное действие путем образования свободных радикалов (главным образом на фосфолипиды мембран клеток)

Выделяют два типа повреждений.

Прямое повреждение - выбитые электроны разрушают молекулярные связи непосредственно в структуре, где они были выбиты. Косвенное повреждение - ущерб наносят реакционные частицы, которые образовались в дали от данной структуры, но приблизились к ней в результате блужданий.

ТЕОРИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Тимофеев-Ресовский Н. В., ТЕОРИЯ МИШЕНИ Иванов В. И., Корогодин В. И., Применение принципа попадания в радиобиологии, М., 1968.

Вбиологических объектах имеются особо чувствительные объёмы

« мишени», поражение которых приводит к поражению всего объекта

1.При применяемых в радиобиологии дозах облучения вероятность попадания частицы или фотона в редкую, но жизненно важную внутриклеточную « мишень» невелика.

2.Однако в результате редких попаданий в такую « мишень»

даже небольшие дозы ионизирующих излучений могут вызвать гибель клетки или мутации отдельных генов, частота которых будет возрастать с дозой облучения.

ТИМОФЕЕВ-РЕСОВСКИЙ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ (1900-1981)

Германия (1925-1945)

ВНЕС ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ ВКЛАД В НЕСКОЛЬКО ОБЛАСТЕЙ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ:

разработал основные понятия и общие принципы феногенетики, установил неравномерность возникновения прямых и обратных мутаций

и разработал на этом примере количественные закономерности естественного мутационного процесса.

Принял участие в создании основ современной радиационной генетики и количественной биофизики ионизирующих излучений,

сформулировал совместно с физиками "теорию мишени" и "принцип попаданий".

Установил влияние дозы излучения на интенсивность искусственного мутационного процесса, обнаружил явление радиостимуляции малыми дозами и осуществил биофизический анализ мутационного процесса.

Тимофеев-Ресовский Николай Владимирович (1900-1981)

Урал. (1947 – 1955)

Работы по экспериментальной радиационной биогеоценологии: по выявлению закономерностей распределения и накопления радиоактивных изотопов в почве, в водоемах, в растения и животных.

цикл исследований по биологическим основам очистки вод, загрязненных радиоактивными шлаками, а также по проблемам радиостимуляции растений.

В 1964 году Николай Владимирович был приглашен в Обнинск (1 АЭС 1954), де в Институте медицинской биологии он организовал и возглавил Отдел радиационной генетики и общей радиобиологии.

исследования в области радиобиологии, цитогенетики человека,

радиационной цитогенетики и генетики популяций, математической теории эволюции, биогеоценологии.

Воздействие ионизирующего излучения (ИИ) на ткани организма

ИИизлучение высокой энергии электромагнитной или

корпускулярной природы, при взаимодействии которого

свеществом образуются пары противоположно заряженных ионов

исвободные радикалы (Барабой Г.А., 1991)

СТАДИИ ПЕРВИЧНОГО ЭТАПА ДЕЙСТВИЯ ИИ НА ОРГАНИЗМ

1. физическая стадия,

Время: 10(-15)-10(-13) с,

происходит поглощение энергии излучения и взаимодействие ее с веществом.

2. физикохимическая стадия,

Время: 10(-13)-10(-10) с

возникают первичные свободные радикалы.

3. химическая стадия,

Время: 10(-6)-10(-3) с

происходит взаимодействие ионов и радикалов,

появляются вторичные свободные радикалы и перекиси,

а также осуществляется взаимодействие всех этих продуктов с веществами и структурами клетки организма.

СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ – частицы с неспаренными электронами на внешних

атомных или молекулярных орбиталях

Основные характеристики АФК: время жизни и радиусы диффузии в биологических субстратах

АФК

 

 

 

 

 

время жизни,

радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

сек

 

диффузии, Мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

синглетный

кислород

в

 

()

10-12

 

0

 

 

состоянии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

супероксидный

анион-радикал

О

:

10-6

 

0.3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

пергидроксильный радикал

НО :

 

10-3

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОН: гидроксильный

 

 

 

10-9

 

0.01

 

 

О2 синглетный кислород

 

 

 

10-6

 

0.3

 

 

RО: алкоксильный

 

 

 

10-6

 

зависит

от

R

NO: нитроксильный

 

 

 

10-1

 

100

 

 

RO

перекисный

 

 

 

10

 

зависит

от

R

Н2О2

перекись

водорода

 

 

 

зависит

от

зависит

от

 

 

 

 

 

 

 

каталазы

и

каталазы

и

 

 

 

 

 

 

 

глутатионперок-

глутатионперокси

 

 

 

 

 

 

сидазы

 

-дазы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зависит

от

зависит

от

 

галогеновые производные

 

 

 

субстрата

субстрата