Только небольшое число соединений характеризуется люминесценцией с высоким квантовым выходом. Эти соединения используют для изучения процессов, происходящих со слаболюминесциирующими или совсем не люминесциирующими соединениями. Для этого соединения из первой группы связывают с изучаемыми молекулами. Если связь ковалентная, то говорят о люминесцентных метках, если – более слабая (водородная, гидрофобная), то говорят о люминесцентных зондах.
Свечение, сопровождающее экзотермические химические реакции, называется хемилюминесценцией. Процессы жизнедеятельности практически всегда сопровождаются слабым излучением, которое иногда называют сверхслабым свечением или собственным излучением клеток и тканей. Хемилюминесценция наблюдается при процессах с участием свободных радикалов. Одна из главных составляющих собственной хемилюминесценции животных клеток и тканей - свечение, сопровождающее цепное окисление липидов в мембранных структурах клеток и липопротеинах крови. Эта реакция идет с участием свободных радикалов липидов L·и липопероксидов LOO·, которые как бы "ведут" цепи окисления. В реакции взаимодействия двух радикалов липопероксида (LOO·) образуются молекулы кетона и кислорода в электронно-возбужденном состоянии, которые затем переходят в основное состояние, испуская квант света. Чем больше радикалов LOO· в системе, то есть чем энергичнее идут цепные реакции окисления липидов, тем выше интенсивность хемилюминесценции, сопровождающей реакцию радикалов. Вещества, реагирующие со свободными радикалами и тем самым тормозящие цепное окисление липидов (так называемые антиоксиданты), одновременно подавляют хемилюминесценцию. Изучая влияние различных природных и синтетических соединений на характеристики хемилюминесценции, можно судить о способности этих веществ защищать наш организм от вредного действия свободных радикалов и тем самым отбирать кандидатов на определенные лекарства.
Биолюминесценция - это свечение живых организмов, видимое невооруженным глазом. Способностью к биолюминесценции обладают организмы, принадлежащие к самым разным систематическим группам: бактериям, грибам, моллюскам, насекомым. Механизм реакций, сопровождающихся свечением, весьма различен у разных видов; однако обычно включает в себя химическое превращение определенного низкомолекулярного субстрата, называемого люциферином, катализируемое ферментом, называемым люциферазой. Измерение биолюминесценции бактерий можно использовать для определения низких концентраций кислорода. Дело в том, что в отсутствие кислорода фотобактерии не характеризуются свечением, свечение усиливается пропорционально концентрации кислорода в среде в интервале концентраций О2 от 2•10-8 до 5•10-6 моль/л. Можно использовать светящиеся бактерии и в качестве "лабораторного животного", т. е. живых организмов, на которых изучают, к примеру, действие различных токсических веществ. Светящиеся бактерии весьма чувствительны к примесям токсических веществ в воде, и измерение биолюминесценции можно использовать для оценки загрязнения воды токсическими соединениями, скажем ионами тяжелых металлов. Свечение бактерий можно использовать для предварительной оценки эффективности новых антибиотиков.
6.Фотобиологические процессы.
Фотобиологическими называются процессы, которые начинаются с поглощения света биологическими системами, а заканчиваются определенной физиологической реакцией организма.
Существуют разнообразные фотобиологические процессы, к важнейшим из которых относятся фотосинтез, зрение, фоторецепторные реакции, деструктивное действие ультрафиолетового света, биохемилюминсценция.
По воздействию на организм человека и животных их можно разделить на позитивные (полезные) и негативные (вредные) фотобиологические процессы.
К позитивным фотобиологическим эффектам у человека и животных относятся:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.