Оптикалық сәулеленудің биологиялық объектілерге әсер етуінің

36 
жануарлардың физиологиялық жағдайына, мінез-құлқы мен дамуына үлкен 
және әртүрлі әсер етуі мүмкін. 
Терапиялық әсер
(өмірлік, антирахит, тоник). 
Адамдар мен жануарларды ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл 
сәулелермен сәулелендіру организмдегі зат алмасуды жақсартады, тіршілікті 
арттырады, сондай-ақ ағзаның ауруларға төзімділігін арттырады 
Бактерицидтік әсер немесе өлім
(деструктивті). Сәулеленуультракүлгін 
және жоғары дозада көрінетін және инфрақызыл сәулелену бактериялардың, 
өсімдіктердің және ұсақ жануарлардың өліміне әкеледі 
Мутагендік әрекет
. Ультракүлгін сәуле арқылы жануарлар мен 
өсімдіктерге ұзақ уақыт әсер ету (және үлкен сәулелену және көрінетін) 
тұқым қуалайтын өзгерістерге әкелуі мүмкін. Мутагендік әсер жоғары өнімді 
өсімдіктер мен басқа организмдерді өсіру үшін қолданыла алады. 
Фотохимиялық реакциялар
. Сәулеленудің фотобиологиялық әсерінің 
барлық процестеріне ортақ-бұл тірі жасушалардың заттарында олардың 
сәулеленуі нәтижесінде пайда болатын фотохимиялық реакциялар. Фотонды 
сіңіру кезінде белсенді сіңіргіш заттың молекулалары қозған күйге өтеді, 
содан кейін белгілі бір химиялық реакцияларға түсе алады, бұл белгілі бір 
биологиялық өзгерістерге әкеледі. Кері бағытта реакцияның жүруі кері 
реакцияның үлкен энергетикалық тосқауылымен жойылады. 
Эйнштейннің кванттық эквиваленттілік заңына сәйкес фотохимиялық 
процестің кванттық шығуының мәні бірліктен аспауы керек. Бірақ іс жүзінде 
бұл ереже жиі сақталмайды. Кванттық эквиваленттілік заңының айқын 
бұзылуы қайталама реакциялардың пайда болуына байланысты пайда болады. 
Сәулеленудің фотохимиялық әсерінің өзара алмасу заңы деп аталатын 
реактивті заттың сәулелену жағдайларына сандық тәуелділігі фотохимиялық 
реакцияның шығуы мен реактивті заттың сәулелену мөлшері арасындағы 
байланысты анықтайды: 


1
p
kl
e
ф
e
ф
M
Q


 








,
(4.1) 
мұндағы 
M
p
-сәулелену кезінде реакцияға түскен бастапқы зат 
молекулаларының саны т;
α-фотохимиялық реакция жылдамдығының тұрақтысы;
Q
α
-оптикалық сәулеленудің сіңірілген энергиясы; 
Зат сіңірген және оған түскен сәулеленудің 
Ф
α
және 
Ф
е
— ағындары;
e-табиғи логарифмдердің негізі, ≈ 2,7 тең;
k 
-заттың сәулеленуін сіңіру көрсеткіші;
l
-заттағы сәулелену жолының ұзындығы. 
Сәулелендірілген зат көлемінің бірлігі үшін бұл өрнек болады: 


1
p
k
m
e
E





(4.2) 

37 
мұндағы 
m
р
-
М
р
- мен бірдей, бірақ сәулеленген зат көлемінің бірлігі 
үшін;
Е-реакцияға түсетін заттың сәулелену тығыздығы (сәулелену). 
Бұл 
өрнектен 
сәулеленудің 
фотохимиялық 
әсері 
оның 
қарқындылығымен емес, толық тиімді дозамен, яғни әсер ету уақытына 
сәулеленудің көбейтіндісімен анықталатынын көруге болады 
Әдетте фотобиологиялық реакциялардың көпшілігінде бірінші 
фотохимиялық кезеңнен кейін бірқатар аралық, қайталама болады. Олардың 
кейбіреулері уақытқа және басқа факторларға байланысты болуы мүмкін, бұл 
өзара алмасу заңынан айтарлықтай ауытқуларға әкеледі. 
Фотохимиялық реакциялардың жылдамдығы сіңірілетін сәулелену 
энергиясының мөлшеріне, '79{реактивті заттардың концентрациясына, 
температураға және басқа да факторларға байланысты. Қарапайым 
фотохимиялық реакциялар үшін ол 
Ф
α
сіңірілген сәулелену ағынына 
пропорционал: 
p
dM
d



 
, (4.3) 
мұндағы
Ф
α
-реактивті затқа түскен біртекті сәулелену ағыны. 
Жұтылған ағын мен радиациялық заттың сіңу жылдамдығы арасындағы 
теңдікті ескере отырып, (4.3) теңдеуді келесідей жазуға болады 
p
dM
dQ
d
d





(4.4) 
Фотохимиялық реакцияның жылдамдығы сәулеленудің тығыздығына, 
бастапқы өнімдердің концентрациясына және бастапқы және қайталама 
реакциялардың жүруін сипаттайтын тұрақтыларға байланысты. 
Қайтымды фотохимиялық реакциялар белгілі, оларда соңғы өнімдер 
бастапқы заттарға қайта айналады. Мұндай реакцияға тән мысалыкөздің тор 
қабығындағы фотосезімтал заттың фоторазиясы 
Тірі биологиялық объектілерде болатын фотохимиялық реакциялар үшін 
олардың бастапқы өнімдердің ұйымдасқан, бағытталған қозғалысы кезінде 
пайда болуы тән. Фотобиологиялық реакцияның әртүрлі кезеңдерін әртүрлі 
мамандандырылған орталықтарда жүргізуге болады. Мұндай реакциялардың 
соңғы кезеңі радиациялық энергияны сіңіру орнынан алыс болуы мүмкін. 
Осыған байланысты фотобиологиялық реакциялардың жылдамдығы бастапқы 
өнімдердің орталықтарға қозғалу жағдайларына және реакция орындарынан 
соңғы заттардың кетуіне байланысты болады. 
Сәулеленудің 
фотобиологиялық 
әсерінің 
тиімділігі
. 
Тиімділік 
сәулеленуді дененің беткі белсенді қабаттарының сіңіруі нәтижесінде немесе 

38 
олардың сәулеленуін көрсетуі нәтижесінде айтарлықтай төмендеуі мүмкін. 
Біржасушалы организмдер (бактериялар, протозоидтар және т.б.) радиацияға 
әсіресе сезімтал, өйткені олардың қалыңдығы аз және фотондар өмірлік 
маңызды орталықтарға жетуі мүмкін. Адамдарда және ірі жануарларда сәуле 
дененің беткі аймақтарына ғана ене алады. 
Әрбір фотобиологиялық процесс үшін процестің қарқындылығының 
сәулеленудің толқын ұзындығына тәуелділігін құруға болады. Мұндай 
графикалық тәуелділік процестің әрекет ету спектрі деп аталады. Ең үнемді 
сәулелену көздері мен қондырғыларын құру кезінде әсер ету спектрін білу өте 
маңызды 
Кейбір жағдайларда фотобиологиялық процестердің тиімділігі 
фотореактивация құбылысына үлкен әсер етуі мүмкін, ол келесідей. Егер 
объект осы процеске қатысты белсенді сәулемен сәулелендірілсе және 
сонымен бір мезгілде оған осы процеске қатысты белсенді емес сәулемен әсер 
етсе, онда соңғысы сәулеленудің тиімділігін арттыруы немесе төмендетуі 
мүмкін. Мысалы, жануарлардың ультракүлгін сәулеленуін қарқынды 
жарықпен алып жүру кезінде ультракүлгін сәулеленудің тиімділігі қарқынды 
жарықтандырусыз бір сәулеленуден әлдеқайда аз болады. 

жүктеу/скачать 2,18 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: