Kvant biofizikasi elementlari va radiobiologiya - Физика - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	71.5KB
Покупки	0
Дата загрузки	05 Март 2024
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Физика

Kvant biofizikasi elementlari va radiobiologiya

Купить

Kvant biofizikasi elementlari va radiobiologiya Reja: 1.RADIOBIOLOGIYA 2.Fotofizika va fotokimyo asoslari. 3.Molekulaning qo’zg’algan holatlari. 4.Energiyaning migrasiyalanishi. 5.Nurlanishsiz amalga oshuvchi o’tishlar.

 Radiobiologiya - ionlashtiruvchi nurlanishning turlari va manbalarini tavsiflash, uning biologik obyektlarga ta’sirining molekulyar mexanizmlarini o‘rganish hisoblanadi.  Radiobiologiya fanining tadqiqot obyekti - tirik organizmlar (ha yvo n la rо ‘simliklar, mikroorganizmlar), to‘qima!ar, organ va hujayralar va molekulalar (jumladan, makromolekulalar) hisoblanadi.

 Radiatsion biokimyo - ionlashtiruvchi nurlanishning molekulyar biokimyoviy ta’sir mexanizmlarini, jumladan makromolekulalarga ta’sir ini tadqiq qiladi.  Radiatsion genetika - ionlashtiruvchi nurlanishning genetik darajadagi ta’sir mexanizmlarini o‘rganish va shuningdek, radiatsion mutagenez usulidan amaliyotda foydalanish usullarini ishlab chiqish bilan shug‘ullanadi.  Radiatsion gigiyena - ionlashtiruvchi nurlanishning odam organizmiga ta’siri shart-sharoitlari, turlari va oqibatlarini o‘rganuvchi, radiatsion nurlanishning salbiy ta’siriga qarshi odam organizmi salomatligini muhofaza qilishga qaratilgan uslublar, choratadbirlami ishlab chiquvchi fan sohasi hisoblanadi.

 Geofizik radiologiya - atmosfera, gidrosfera va litosfera tarkibining radioaktiv manbalar ta’sirida ifloslanishi va kosmik nurlanish darajasini o‘rganuvchi fan sohasi hisoblanadi.  Tibbiyot radiologiyasi - aholi istiqomat qiluvchi punktlar hududida atrof-muhitning radioaktiv ifloslanish darajasini nazorat qilish bilan shug'ullanadi.  Radiatsion terapiya - ionlashtiruvchi nurlanishning terapevtik ta’sir mexanizmini o‘rganish va nurlanish yordamida kasalliklami davolash usullarini ishlab chiqish bilan shug‘ullanadi

Radiobiologiya fanining tadqiqot obyekti - quyidagi 3 ta bo‘limga ajratiladi:  1. Murakkab tizimlar (ekologik tizimlar, populyatsiya, ko‘p hujayrali organizmlar, organlar va to‘qimalar) radiobiologiyasi;  2. Hujayra radiobiologiyasi;  3. Molekulyar radiobiologiya.

Radiobiologiya fanining vazifalari quyidagilardan tashkil topgan:  • Odam salomatligiga xavfli hisoblangan radiatsion nurlanish manbalarini o‘rganish;  • Ionlashtiruvchi nurlanishning biologik ta’sirini o‘rganish;  • Odam organizmi uchun ionlashtiruvchi nurlanishga qarshi himoya vositalarini ishlab chiqish va nurlanish sharoitida uning salbiy oqibatlariga qarshi kurashish va qaytatiklanishga qaratilgan choratadbirlami ishlab chiqish;  • Atrof-muhit va qishloq xo‘ja!igi mahsulotlarining odam va hayvonlar organizmiga radiatsion xavf tug‘dirish darajasini baholash;

 • Ionlashtiruvchi nurlanishning turli xil kasalliklarga tashxi qo‘yish va davolash maqsadlarida, shuningdek, qishloq xo‘jaligi, oziq- ovqat sanoati va mikrobiologiya sohalarida samarali foydalanish texnologiyalarini ishlab chiqishni ilmiy jihatdan asoslab berish;  • Texnogen halokatlar va yadro qurolining radioekologik oqibatlarini o‘rganishdan tashkil topadi.

Fotofizika va fotokimyo asoslari.  Ultrabinafsha va ko’rinuvchi nur-sohalarining biologik obyekt larga ta’sir etish qonuniyatlarini tekshirish ham biofizika muammolari doirasiga kiradi. Qisqa to’lqinli (rentgen va  -Nurlanish) nurlarning biologik obyektlarga ta’sirini tekshirish bilan radiobilo giya shug`ullanadi.

 Fotokimyoda ham fotobiologiyadek, elektromagnit spektrining tor 200-700 nm sohasi bilan ish ko’riladi. Xalqaro yoritish komissiyasi to’lqin uzunligi sohalarini quyidagicha ifodalashni tavsiya etadi. Ultrabinafsha (UB) Nurlanish: UB- S - 100  280 nm, UB-V - 280  315 nm, UB-A - 315  400 nm, ko’rinuvchi spektr -400-780 nm. qisqa to’lqinli Nurlanish energiyasi, kimyoviy bog’lar energiyasidan katta bo’lib, molekulalarni ionlantiradi va kimyoviy bog’larni uzadi. Aynan mana shu soha bilan radiobiologiya shug’ullanadi. Uzun to’lqinli Nurlanish mod da tomonidan yutilganda elektronning aynalma va tebranma energiya lari oshadi. Shu sababdan, infraqizil (IQ) Nurlanish reaksiyalar tezligini oshiradi.

 Energiyasi 200- 300 nm bo’lgan fotonlar oqsillar va nuklein kislotalar tomonidan yutilib, molekulalarni qo’zg’algan holatga, ya’ ni molekulaning yuqoriroq energiya sathiga (qo’zg’algan holatga) o’ti shiga olib keladi. Qo’zg’algan molekula kimyoviy reaksiyaga osonlikcha kirishadi. Aynan mana shunday fotokimyoviy reaksiyalar, oxirgi nati jada oqsillar, nuklein kislatalar va boshqa Biopolimerlarda fotobiologik effektlarga sabab bo’ladi. Ko’rinuvchi nur esa, fotosintez, fotoresensiya, fotomorfogenez hamda fotodinamik effektlar uchun ak tiv hisoblanadi.

Molekulaning qo’zg’algan holatlari va energiyaning migrasiyalanishi.  Yerug’likning modda tomnidan yutilishi Molekulyar jarayon bo’lib, mazkur hodisa murakkab biologik strukturalarga (yadro, mitoxond riya, hujayra va boshqalarga) dahldor emas. Yerug’lik molekula tomo nidan, energiyasi h  = hc /  ga teng kvantlar tarzida, 10 -14 - 10 -15 sek davomida yutilib bo’ladi. Yorug’likning molekula tomonidan yutilishi, fizikaviy jarayon bo’lib, u quyidagicha tasvirnanadi:  Ao + h  = A*  bu yerda A * - molekulaning qo’zg’algan holati, yorug’lik yutilganda nur energiyasi elektrollarning tebranma va aylanma energiyalariga aylanadi va shu munosabat bilan molekulaning elektron konfigurasiyasi o’zgaradi. Kvant yutilishi evaziga, A molekula tomonidan olingan qo’zg’anish energiyasi, quyida tasvirlanga

 Nurlanish: A*  A + h   nurlanmasdan konversiyalanish: A*  Ao + issiqnik ,  kimyoviy reaksiya: A *  mahsulot .  Molekulaning yorug’likdan qo’zg’alishi bir elektronli jarayon bo’lib, uning davomida orbitaldagi elektronlar juftidagi elektronlardan birining asosiy (S 0 ) sathdan, yuksakroq (qo’zg’algan) sath (S 1 )ga o’tishi bilan kechadi. Juftning ikkinchi elektronli asosiy (S 0 ) sathda qoladi. Elektronli qo’zg’alish energiyasi, eng quyi tebranish sathidan boshlab o’lchanadi.

 Fotofluoressensiya hodisasi biofizika va biokimyoda tadqiqot me todi sifatida keng qo’llaniladi. Birinchidan, oqsillar xususiy flu oressensiyasini o’lchash orqali, uning konformasion holati haqida ma’lumotga ega bo’lishi mumkin. Oqsilning xususiy Ultrabinafsha fluoressensiyasi yordamida, unda triptofan va tirozin qoldig`i ulari ning bor- yo’qligini aniqlash mumkin. Uning parametrlari ularning mikroqurshoviga bog’liq ravishda o’zgaradi. Masalan, trip tofanlar fluoressensiyasining kvant chiqishi 0,1-0,4 oralig’ida bo’lib, spektr maksimumi 320-325 nmda qayd etiladi. Fluoressensiya spektrofotometrlardan farqlanadigan, fluorametrlarda o’lchanadi. Ularda fluoressensiya qo’zg’atuvchi va uni qayd etuvchi sistemalar mavjud.

Nurlanishsiz amalga oshuvchi o’tishlar  Bu xil o’tishlarni ikki turga ajratish mumkin:bir xil multipletlikka ega, har xil elektronli qo’zg’alish holatlari aro Molekulyarli nurlanishsiz o’tishlar, ya’ni singnet- sing net (S 1  S o ) va triplet- triplet (T 2  T 1 ) o’tishlar imkoni ham mavjud bo’lib, bunday o’tishlar ichki konversiya deb ataladi.  Har xil multipletlikka ega holatlararo Molekulyarli o’tishlar (ya’ni S 1  T 1 , T 1  So), bunday o’tishlar interkombinasion konversiya deb ataladi. Energiyaning qo’zg’algan molekuladan atrofdagi boshqa molekulalarga uzatilishi ham Nurlanishsiz o’tishga tegishlidir. Bunda elektron energiyasi tebranma, aylanma va ilgarilama harakat energiyalari sifatida uzatilishi mumkin.

Elektron qo’zg’alish energiyasining migrasiyalanishi  Energiya migrasiyasi qo’zg’algan molekulalarning S 1 va T 1 - sathlaridan amalga oshadi. Energiya migrasiyalanishi - energiyaning Nurlanish siz, donor (D) bilan akseptorning (A) kinetik to’qnashuvilarisiz isiqlikka aylanmasdan, atomlar oralig’idan ancha katta masofaga uzatilishidir.  Energiyaning migrasiyalanishi bir molekula ichida yoki molekulalar o’rtasida amalga oshishi mumkin. Birinchi holda, energiyaning uzatilishi bitta molekula doirasida, uning xromofor guruhi ichida yoki ikkita bog’langan yoki bog’lanmagan guruhlar aro amalga oshadi. Molekulalar aro energiya migrasiyalanishining oddiy holi reabsorbsiya qo’zg’algan molekulalar Nurlanishining takroran yutilishi dir. Bunday jarayon konsentrlangan eritmalar fluoressensiyasining

 Almashma-rezonans yo’li. Bu yo’l donor va akseptor molekulalari elektrol orbitallarining bevosita qoplanish vaziyatida amalga oshadi. Shu munosabat bilan D bilan A energiya jihatidan farqlanadigan elektrollarini ayirboshlaydi ("issiq" molekula qo’zg’algan elektrol ini "sovuq" molekulaga berib, uning elektrolini o’zi oladi). Do nor va akseptor molekulalarning o’zaro uzoqlashishi bilan, migrasiya ehtimonnigi molekulalararo masofaning 6- darajasiga proporsionan ravishda kamayadi. Fosforessensiya spektrida umumiy to’lqin uzunligi sohasining paydo bo’lishi bu xil migrasiyaning mumkinligini tas diqlaydi.

 Induktiv- rezonans yo’li . Molekulalararo ancha katta ( ~ 2 - 10 nm) masofalarda amalga oshib, qo’zg’algan D * molekula bilan akseptor molekulalarning rezonansni ta’sirlanishi tufayli yuz beradi. Molekulalararo tabiatan zaif ta’sirlashish yaqin chastotalarda tebranishga qodir xususiy molekulyar ossilyatorlar juftini bog’lovchi elektro maydon vositasida joriy etiladi (bunda molekulalar elektr dipon lari sifatida qaraladi). Bu singnet- singnet, triplet- triplet o’tishlardan iborat bo’lib, eritmalarda, ayniqsa, biologik sistema larda ko’proq qayd etiladi. Fluoressensiya spektrida umumiy to’lqin uzunligi sohasining paydo bo’lishi energiya migrasiyalanishi mazkur mexanizmining mumkinligini isbotnaydi.

ERKIN RADIKALLAR VA ERKIN RADIKALLI JARAYONLAR. Erkin radikallar va ularning xossalari.  Juftlanmagan elektronga ega molekula yoki uni fragmenti erkin radikal deb ataladi. Erkin radikal tegishli modda kimyoviy formunasi ustiga qo’yiladigan qalin nuqta orqali ifodalanadi. Masalan, H ’ , OH’ va h.k.  Erkin radikallar, radikan hosil qinuvchi moddalar tabiatiga bog’liq holda, neytral kation yoki anion holatida ham bo’lishi mumkin. Masalan, tirozin molekulasi sharoitiga bog’liq holda neytral yoki kation radikali holatida uchraydi.  Anion radikalga kislorodning superoksidanion radikalini misol qilish mumkin - O 2 -‘ Demak, molekulada juftlanmagan elektrolning paydo bo’lishi bo’sh vaneltnikning paydo bo’lishiga ekvivanentdir.Erikin radikallarga xos xususiyatlar:  yuksak kimyoviy aktivlik; par

Купить