76. Процесс фотохимического превращения можно разделить на три стадии:
акт поглощения, при котором образуется электронно-возбуждённое состояние;
первичные фотохимические процессы, в которых участвуют электронно-возбуждённые состояния;
вторичные, или темновые реакции различных химических веществ, образующихся в результате первичных процессов.
ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ Функционально-физиологические (преимущественно видимый свет) Деструктивно-модифицирующие (преимущественно ультрафиолетовый свет) Энергетические Информационные Биосинтетические Летальные Мутационные Патофизиологические Классификация фотобиологических реакций Трансформация энергии в первичных процессах фотосинтеза .
ФОТОХИМИЧЕСКИЙ СПЕКТР ДЕЙСТВИЯ
Как и все другие вещества, белки поглощают с различной вероятностью излучение с разной длиной волны. Поэтому поперечное сечение поглощения и поперечное сечение инактивации изменяются с изменением длины волны падающего света. Зависимость s от длины волны падающего на объект излучения назовем спектром поглощения данного объекта (в нашем случае раствора фермента). Зависимость s от длины волны излучения назовем спектром действия.
Механизм действия УФ-лучей основан на способности некоторых атомов и молекул избирательно поглощать энергию света. В результате этого молекулы тканей переходят в возбужденное состояние, что запускает фотохимические процессы в чувствительных к УФ-лучам молекулах белка, ДНК и РНК.
Как и другие ионизирующие излучения, жесткие УФ-лучи характеризуются энергией квантов, достаточной для разрыва не только электростатических, ионных связей между атомами, но и многих ковалентных. Образующиеся при таком разрыве «обломки» молекул со свободными валентными связями, так называемые свободные радикалы, обладают очень высокой химической активностью.
77. Спектрофотометрия (абсорбционная) — физико-химический метод исследования растворов и твёрдых веществ, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой (200—400 нм), видимой (400—760 нм) и инфракрасной (>760 нм) областях спектра. Основная зависимость, изучаемая в спектрофотометрии зависимость интенсивности поглощения падающего света от длины волны. Спектрофотометрия широко применяется при изучении строения и состава различных соединений (комплексов, красителей, аналитических реагентов и др.), для качественного и количественного определения веществ (определения следов элементов в металлах, сплавах, технических объектах). Приборы спектрофотометрии — спектрофотометры.
Микроспектрофотометрия проводится при свете с определенной длиной волны, обеспечивающей максимум поглощения хромофором.
Люминесцентная микроскопия, метод наблюдения под микроскопом люминесцентного свечения микрообъектов при освещении их сине-фиолетовым светом или ультрафиолетовыми лучами
Зависимость параметров люминесценции молекул и ионов от свойств матрицы, рассматривавшееся ранее как помеха к внедрению люминесцентного анализа, стало в последнее время активно использоваться при создании высокочувствительных люминесцентных зондов. Показателен пример полимеразной цепной реакции (ПЦР) с изменением спектра люминесценции зонда за счет изменения условий переноса энергии при определении искомой ДНК. Это же свойство в некоторых случаях позволяет повысить селективность анализа за счет подбора условий (температура, растворитель, структура ближайшего окружения), оптимальных для индивидуального объекта.
78. Радикалы свободные, кинетически независимые частицы, характеризующиеся наличием неспаренных электронов. По другому определению свободный радикал — вид молекулы или атома, способный к независимому существованию (то есть обладающий относительной стабильностью) и имеющий один или два неспаренных электрона.
Их подразделяют на короткоживущие и долгоживущие.
Первичные свободные радикалы постоянно образуются в процессе жизнедеятельности организма в качестве средств защиты против бактерий, вирусов, чужеродных и переродившихся (раковых) клеток.
Вторичные радикалы, в отличие от первичных, не выполняют физиологически полезных функций. Напротив, они оказывают разрушительное действие на клеточные структуры, стремясь отнять электроны у «полноценных» молекул.
Хемилюминесценция — люминесценция (свечение) тел, вызванная химическим воздействием (например, свечение фосфора при медленном окислении), или при протекании химической реакции (например, каталитические реакции некоторых эфиров щавелевой кислоты с пероксидом водорода в присутствии люминофора). Хемилюминесценция связана с экзотермическими химическими процессами.
Электронный Парамагнитный Резонанс (ЭПР)Суть явления электронного парамагнитного резонанса заключается в резонансном поглощении электромагнитного излучения неспаренными электронами.
Я́дерный магни́тный резона́нс (ЯМР) — резонансное поглощение или излучение электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, на частоте ν (называемой частотой ЯМР), обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер.
79. опти́ческий ква́нтовый генера́тор — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
1.Твердотельные лазеры на люминесцирующих твёрдых средах (диэлектрические кристаллы и стёкла).
2. Полупроводниковые лазеры
3. Лазеры на красителях.
4. Газовые лазеры
5. Газодинамические лазеры. И т.д.
Вы́нужденное излуче́ние, индуци́рованное излучение — генерация нового фотона при переходе квантовой системы (атома, молекулы, ядра и т. д.) из возбуждённого в стабильное состояние (меньший энергетический уровень) под воздействием индуцирующего фотона, энергия которого была равна разности энергий уровней.
Чтобы проходящая через слой вещества волна усиливалась, нужно искусственно создать условия, при которых n2 > n1, т. е. создать инверсную населенность уровней.
На некоторых энергетических уровнях атом может пребывать значительно большее время, порядка 10–3 с. Такие уровни называются метастабильными.