PDF (1123296), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Эта величина показывает число ионов одного знака, образованных ионизирующейчастицей или фотоном на элементарном пути. Наибольшей линейной плотностью ионизации обладает α-излучение, посколькуоно образовано тяжёлыми ядрами гелия и обладает большой кинетической энергией. Величина линейной плотностиионизации пропорциональна энергии излучения.Средний линейный пробег. Величина, отражающая проникающую способность излучения. Самым проникающимизлучением является γ-излучение.
Средний пробег в воздухе 300м., в тканях – 1 метр.β-излучение обладает промежуточными значениями линейной плотности и линейного пробега.Для оценки величины ионизирующего излучения и его влияния на вещество используют дозиметрические показатели.1.Доза излучения, или экспозиционная доза. Это величина, которая даёт представление о количестве энергииизлучения, падающей на объект. Фактически равно полному заряду ионов одного знака, возникающих в элементарномобъёме воздуха в отношении к массе воздуха. Измеряется в Кулонах на килограмм. Внесистемная единица: рентген.1рентген=2,58х10-4Кл/кг.
Интенсивность излучения определяют в единицах рентген в секунду.2.Доза облучения, или поглощённая доза. Это величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу. Этавеличина измеряется в единицах Грей. 1Грей равен дозе любого ионизирующего излучения при котором в 1кг веществапоглощается 1Дж энергии этого излучения. Внесистемная единица: 1Рад = 10-2Грей.3.Эквидозиметрические показатели. Это показатели биологического действия ионизирующего излучения.·Относительная биологическая эффективность – коэффициент, показывающий во сколько раз излучение данноготипа отличается от стандартного рентгеновского излучения при 180-250 кэВ.·Эквивалентная доза – поглощённая в органах и тканях доза излучения умноженная на взвешенный коэффициент дляданного вида излучения, отражающий качественное воздействие излучения на объект.
Единица измерения Зиверт = 1Дж/кг.Внесистемная: БЭР = 1/100 Зиверт.Билет 12.Электронные уровни молекул. Взаимодействие фотонов с биологически важными молекулами.01 При взаимодействии света с веществом может происходить преломление световых лучей и их рассеяние, либо поглощениефотонов молекулами, либо и то и другое вместе. Если произошло поглощение кванта света молекулой, то через IO–8 – IO–9 cможет произойти испускание части поглощенной энергии в виде кванта света с большей длиной волны; такое излучениеназывают люминесценцией. Различают два вида люминесценции - флуоресценцию и фосфоресценцию, отличающихся повремени жизни и энергии излучаемых фотонов. Изучение поглощения фотонов и люминесценции позволяет судить о строениипоглощающих свет молекул или участков молекулы (хромофоров), а также производить их качественный и количественныйанализ, выяснять физико-химические свойства среды, окружающеймолекулы или их хромофорные группы.На основании измерения спектров поглощения и люминесценции можнопостроить схему энергетических уровней данной молекулы (рис.
1.1).Дело в том, что каждая молекула имеет серию заполненных и свободныхэлектронных орбиталей. Поглощение кванта света приводит к переходуэлектрона на орбиталь с большей энергией (молекула при этом переходитна более высокий энергетический уровень). Обратный переход можетсопровождаться испусканием кванта люминесценции. Энергияпоглощенного или испускаемого кванта равна разности энергии междууровнями: E2 –E1 =hνНаряду с электронными переходами в молекуле, сопровождающимисяиспусканием фотона (флуоресценцией и фосфоресценцией),после поглощения кванта возможен ряд безызлучательных переходов сболее высоких электронных уровней и колебательных подуровней нанижележащие уровни и подуровни. Если между молекулами в системеимеется взаимодействие, то возможен безызлучательный перенос (илимиграция) энергии от одной молекулы к другой. Все эти процессыперераспределения энергии электронного возбуждения, разыгрывающиесяначиная с поглощения кванта, называют фотофизическими процессами.Из спектров поглощения некоторые биологически важных соединений(см.
рис. 1.4) видно, что чем больше в молекуле число сопряженных двойных связей, тем больше длина волны максимумапоглощения данного вещества. Молекулы пероксидов жирных кислот содержат две сопряженные двойные связи (диеновыеконъюгаты), максимум в спектре поглощения лежит при 233 им. Продукты пероксидного окисления липидов, содержащиетри сопряженные двойные связи (триеновые конъюгаты), имеют максимум поглощения 260-280 им. Ретиналь, молекулыкоторого содержат 6 сопряженных двойных связей, характеризуется максимумом поглощения 360 нм.Фотозащита и фотореактивация.Существует два механизма, предотвращающих повреждение нуклеиновых кислот:1.Фотореактивация.
Процесс обусловлен действием фермента фотолиазы. Фермент активируется действием света 320500нм и катализирует распад пиримидиновых димеров.2.Фотозащита. При предварительном облучении клеток длинноволновым ультрафиолетом значительно снижается ихчувствительность к коротковолновому ультрафиолету. Это снижение чувствительности обеспечивается синтезомсеротонина, который берёт на себя часть поступающего излучения.70.Фотодеструктивные процессы. Их общая характеристика. Действие ультрафиолетового излучения на белки.Фотодеструктивные процессы – это процессы нарушения свойств биологических молекул под действием света.Фотодеструктивные процессы напрямую индуцируются коротковолновым ультрафиолетом, который поглощаетсянуклеиновыми кислотами и белками. Длинноволновое УФ излучение и видимый свет практически не поглощается НК ибелками, для реализации их деструктивного действия большую роль играют фотосенсибилизаторы.В белках наиболее подвержены действию ультрафиолета аминокислоты триптофан и цистеин.Триптофан под действием коротковолнового ультрафиолета подвергается ионизации.
Триптофан отделяет электрон, которыйсольватируется в растворе. Далее, катион диссоциирует на протон и нейтральный радикал, обладающий высокой реакционнойспособностью, и может образовывать сшивки с соседними группами аминокислотной цепи белка. Если реакции подвергсяТРП активного центра, это приводит к потере реакционной способности белка, а если нет, то это приводит к изменениюконформации белка и снижению функциональной активности.Сольватированный электрон может соединяться с растворённым кислородом с образованием супероксид-иона, который можетвызывать повреждения по фотодинамическому механизму.Фотореакции цистеина происходят по сходному механизму, что приводит к разрыву дисульфидной связи, нарушениюконформации белка и изменению его активности.Билет 13Адсорбционная спектроскопия биологических объектов.Адсорбционная спектроскопия, изучает спектры поглощения электромагнитного излучения атомами и молекулами в-ва вразл.агрегатных состояниях.
Интенсивность светового потока при его прохождении через исследуемую среду уменьшаетсявследствие превращения энергии излучения в разл. формы внутр. энергии в-ва и (или) в энергию вторичного излучения.Поглощат. способность в-ва зависит гл. обр. от электронного строения атомов и молекул, а также от длины волны иполяризации падающего света, толщины слоя,концентрации в-ва, т-ры, наличия электрич.
и магн. полей. Для измеренияпоглощат. способности используют спектрофотометры-оптич. приборы, состоящие из источника света, камеры для образцов,монохроматора (призма или дифракционная решетка) и детектора. Сигнал от детектора регистрируется в виде непрерывнойкривой (спектра поглощения) или в виде таблиц, если спектрофотометр имеет встроенную ЭВМ.Из спектров поглощения некоторые биологически важных соединений (см. рис.
1.4) видно, что чем больше в молекуле числосопряженных двойных связей, тем больше длина волны максимума поглощения данного вещества. Молекулы пероксидовжирных кислот содержат две сопряженные двойные связи (диеновые конъюгаты), максимум в спектре поглощения лежит при233 им. Продукты пероксидного окисления липидов, содержащие три сопряженные двойные связи (триеновые конъюгаты),имеют максимум поглощения 260-280 им.
Ретиналь, молекулы которого содержат 6 сопряженных двойных связей,характеризуется максимумом поглощения 360 нм.Качественный и количественный спектрофотометрический анализКачественный спектрофотометрический анализ основывается на том, что каждое соединение имеет характерный для негоспектр поглощения. Для идентификации вещества наиболее важны следующие параметры:1) число максимумов в спектре поглощения,2) положение (длина волны) каждого максимума;3) значение коэффициентов поглощения в каждом из максимумов (в единицах s или ε);4) отношение амплитуд максимумов, т. е. отношение коэффициентов поглощения в максимумах, если их несколько.Сложность спектра поглощения зависит от того, какому числу электронных переходов между разными уровнямисоответствует данный спектр.
Считается, что каждый электронный переход дает полосу поглощения, которая на графикепредставлена кривой, близкой к гауссовой кривой нормального распределения.Количественный спектрофотометрический анализ основан на применении закона БугераЛамберта-Бера. При количественном анализе можно одновременно определять концентрациюнескольких веществ, если спектры их поглощена различаются поформе. Суммарный спектр поглощения DΣ нескольких веществ есть простая сумма спектровпоглощения компонентов, так как при всех длинах волн оптические плотности компонентовсуммируются. Например, для двухкомпонентной смеси при любой длине волны DA+B = DA +DB, где DA и DB – оптические плотности компонентов. Исходя из уравнения (1 . 10) можнозаписать: DA+B = εAcAl + εBcBl (1.20)Если молярные коэффициенты поглощения для обоих веществ εA и εB известны, равно как итолщина кюветы l, то найти неизвестные концентрации cA и cB все равно нельзя, если измеренияDA+B проводились при одной длине волны. Для двух разных длин волн случают систему из двух уравнений с двумянеизвестными, решив которую, находят обе концентрации:Выбранные две длины волны λ1 и λ2 должны быть такими, для которых молярные коэффициентыпоглощения компонентов (εAλ1), (εBλ1) и (εAλ2), (εBλ2)различаются больше всего; это не всегдасоответствует максимумам в спектре поглощения веществ (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
