Следующая группа фотобиологических процессов — это фотодеструктивные реакции, которые в целом можно рассматривать как вредные. Вследствие протекания деструктивных фотохимических реакций происходит повреждение различных компонентов клеток, в первую очередь нуклеиновых кислот и липопротеидов мембранных структур, т.е. образование в молекулах таких химических соединений, которые сопровождаются нарушением или даже полной потерей их функциональных свойств (6, 41, 141, 139). К таким деструктивным реакциям относится действие ультрафиолета B (120, 141). С фотодеструктивными реакциями тесно связаны фотобиологические, компенсаторно-адаптационные процессы, роль которых заключается в уменьшении повреждающего действия ультрафиолетового излучения на биологические системы. Процессами такого рода являются фотореактивация и фотозащита (34, 58, 120, 140, 141). Очень важной группой фотобиологических процессов являются фоторегуляторные процессы, в которых энергия света также используется для преодоления активационного барьера начальной стадии. Эти процессы могут регулировать функциональную активность структур живого организма. Особенность фоторегуляторных процессов заключается в их высокой квантовой чувствительности, сочетающейся с большой эффективностью биологического действия (39, 88, 141, 99).
Известно несколько типов первичных фотоиндуцированных внутримолекулярных превращений хромофоров, которые лежат в основе начальных стадий различных фотобиологических процессов. К наиболее важным из них относятся фотовосстановление и фотоокисление, фотоизомеризация, фотоионизация, фотодиссоциация и фотоприсоединение (58, 88, 141).
Таким образом, воздействие света может индуцировать фотопроцессы в гемопротеидах. Светочувствительными являются и гем, и глобин, за счет входящих в его состав ароматических аминокислот (6, 30, 41, 88).
В дезаэрированных условиях фотодиссоциация носит обратимый характер, то есть после выключения фотодиссоциирующего излучения система возвращается в прежнее равновесное состояние (7, 24, 65, 66) Таким образом, изменения в спектре поглощения дезаэрированных растворов карбоксигемоглобина под действием излучения, носящие обратимый характер, полностью попадают под определение явления “фотохромизм”. Более того, поскольку при связывании CO с гемоглобином у последнего теряется способность обратимо связывать кислород, а после фотодиссоциации эта способность полностью восстанавливается, то указанное явление попадает под определение более широкого класса явлений, называемых “фототропизмом”. Фототропизм связывают с обратимыми фотоиндуцированными процессами, приводящими к изменению не только оптических, но и других физико-химических характеристик вещества (120, 58, 71, 39). Связывание гемоглобина с CO приводит к появлению дополнительных максимумов поглощения в оптическом спектре на длинах волн 533 нм и 570 нм (65, 66, 108, 139).
В основе обратимых фотопревращений вещества может лежать “физический” фототропизм, связанный с переходом молекул в электронно-возбужденные состояния и “химический” фототропизм, связанный с глубокими внутримолекулярными перестройками вещества под действием света, приводящими к временному образованию новых термодинамически нестабильных химических соединений (23, 57, 58, 66).
В последнее время как индукторы фотопроцессов все большее значение приобретают лазеры. Лазером или оптическим квантовым генератором называется прибор, излучающий узконаправленный пучок электромагнитных волн, определенным образом упорядоченных во времени и в пространстве. “Лазер” в переводе с английского означает усиление света с помощью вынужденного излучения. Основным признаком лазера является его способность давать когерентное монохроматическое и узконаправленное излучение (58, 114, 110, 150, 180). Электромагнитное поле допускает как квантовое, так и волновое описание. Когерентность подразумевает согласованное протекание во времени нескольких колебательных процессов. Монохроматичность означает, что каждый лазер может быть охарактеризован длиной волны излучаемой линии, полушириной линии излучения и способностью излучать одну или несколько линий или непрерывно изменять длину волны излучаемой линии. Особые свойства лазерного излучения широко используются в биологии и медицине (10, 57, 58).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.