Фотобиологические процессы

Фотобиологическими называют процессы, которые начинаются с поглощения квантов света молекулами, а заканчиваются физиологической реакцией организма.

К ним относятся фотосинтез, зрение, загар и эритема кожи, фотопериодизм и многие другие.

Условно всякий фотобиологический процесс можно разбить на несколько стадий:

1. поглощение кванта света молекулой;

2. внутримолекулярные процессы размена энергии;

3. межмолекулярные процессы переноса энергии электронно-возбужденного состояния;

4. первичный фотохимический акт, сопровождающийся образованием короткоживущих, нестабильных фотопродуктов, в него молекула вступает из нижнего синглетного или триплетного возбужденный состояний;

5. реакции нестабильных фотопродуктов, заканчивающиеся образованием стабильных продуктов;

6. биохимические реакции с участием фотопродуктов;

7. физиологический ответ на действие света.

Первые три стадии одинаковы для фотохимических реакций и фотолюминесценции.

Важной характеристикой воздействия света на биологические объекты является спектр фотобиологического действия – зависимость биологического эффекта от длинны волны действующего света. Спектры действия позволяют определить, какая область спектра наиболее эффективно вызывает биологический процесс, а также определить природу молекул, ответственных за поглощение света в данном процессе.

Фотохимические реакции, инициируемых светом в тканях, могут иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Известны терапевтические эффекты оптического излучения, осуществляемые за счет поглощения света молекулами, содержащимися в биологических тканях. Так, например, УФ-В-облучение кожи используется для лечения кожного заболевания – псориаза.

Вопросы для самоконтроля

1) В чем смысл гипотезы де Бройля?

2) Сформулируйте постулаты Бора.

3) Что называется энергетическим уровнем?

4) Какие переходы соответствуют спектральной серии Пашена?

5) Какое излучение называется спонтанным?

6) В каких устройствах используется индуцированное излучение?

7) Что представляет собой люминесценция?

8) Какие процессы называются фотобиологическими? Перечислите основные стадии этих процессов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Пронин, В.П. – Краткий курс физики/ В.П. Пронин. – Саратов. СГАУ. 2007 г., 200с.

2. Рогачев, Н.М. – Курс физики. Учебное пособие/ Н.М. Рогачев. – С.-Петербург: Издательство «Лань», 2010г.- 448с.

3. Основы физики и биофизики./ А.И. Журавлев [и др.] М.: Мир. 2005. – 384 с.

Дополнительная

1. Белановский, А.С. Основы биофизики в ветеринарию/А.С. Белановский. – М.: Агропром–ИЗДАТ, 1989-271с.

2. Грабовский, Р.И. – Курс физики. 6-е изд./ Р.И. Грабовский – С.-Петербург: Издательство «Лань», 2002.- 608 с.

3. Медицинская и биологическая физика: Учеб. Для вузов/ А.Н. Ремизов [и др.] – 4-е изд., перераб. и дополн.. – М.: Дрофа, 2003. – 560 с.