Реферат тақырыбы днк-ның фотохимиялық түрленулері Ырысқызы Орындаған: Тұрғынбек Абылай
жүктеу/скачать 126,41 Kb.
|
кап (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- Люминесценттік таңбалар мен сорғыларды медицинада қолдану
| Люминесценттік микроскопия
Люминесценттік микроскопияның дамуының бірнеше кезеңдері жалпы люминесценттік микроскопияның дамуына байланысты болды. Біріншіден, А. Келлердің люминесценттік микроскопты жасаудың принциптерінің мүмкін екендігін анықтауы. Екіншіден, 1901жылы люминесценттік микроскоптың жасалып,оны орыс ботанигі М.С.Световтың өсімдік жасушаларында хлорофилдердің люминесценциясын зерттеуге қолдануы. Үшіншіден,жасушаның белгілі бір құрылымдары мен таңдап қосылысқа түсетін флюрохромдардың ерітіндісін пайдалану. Хайгингер (1983-1935 жылы ) Төртіншіден,интерференциялық жарық айырғыш пластинканы микроскопта қолданып, микроскоптың обьективі арқылы өтетін жарықтың көмегімен люминесценцияны қоздыру әдісінің жасалуы. Бесіншіден, иммунофлоресценция әдісін жетілдіріп, оны микробиология,иммунология және медикобиологиялық зерттеулер мен басқа да облыстарында кеңінен қолдану. Люминесценттік микроскопия деп микроағзалардың, жасушалар мен тіндердің, оларға кіретін жеке құрылымдардың бірінші және екінші реттік люминесценциясын бақылауға арналған микорскопиялық әдісті айтады. Люминесценсияның түсі немесе шығатын жарықтың толқын ұзындығы микроскопияда зерттелетін денеге химиялық құрылымы мен физико-химиялық жағдайына байланысты.Бірінші ретттік люминесценсия биологиялық белсенді заттарға, мысалы, аромат аминқышқылдарына, порфин,хлорофилл,кей витаминдерге А,В, кей антибиотиктер ге(тетрациклин) химия терапевттік заттарға (акрихин,реванол) тән. Люминесценттік таңбалар мен сорғыларды медицинада қолдану Препараттарды флюрохроммен өңдегенде акридтік қызғылт түсті рактың диагностикасында, миокард инфарктының ерте кезеңін анықтауда қолданылады. Родамин 6ның көмегімен өкпедегі сурфактты анықтайды.Ішкі ағзалардың амилоидозын анықтау үшін диофлавид қолданылады. Спитрттегі раморин ерітіндісінің көмегімен тіндегі кальцийді анықтайды. Корифосфин мен акридтік қызғылдты қышқыл мукополисахаридтерді анықтауда қолданады. Кофеин бес пен родаминді гликогенді анықтауға қолданады. Фосфин 3 Р липидтерді анықтауға қолданады. ФОТОХИМИЯЛЫҚ РЕАКЦИЯЛАР – спектрдің көрінетін және ультракүлгін аймақтарында жарық әсерінен болатын химиялық өзгерістер. Тіпті ежелгі уақытта бояу өндірісінің шеберлері күн сәулесінің тікелей әсерінен кейбір бояулардың түсі өзгеретінін - солып кететінін білген. Орта ғасырларда алхимиктер күміс тұздары уақыт өте келе қарайтынын білді, бірақ бұл ауаның әрекетімен байланысты болды. Тек 1727 жылы Иоганн Генрих Шульце күміс хлоридінің қараюы жарық әсерінен болатынын анықтады. 1802 жылы неміс физигі Иоганн Риттер жарық спектрінің әртүрлі бөлімдерінің химиялық әсерін зерттеді. Призманы қолдана отырып, ол күміс хлоридінің қараюы спектрдің қызылдан күлгін ұшына дейін жоғарылайтынын және одан тыс максималды болатынын анықтады. Осылайша, күн спектрінде ультракүлгін деп аталатын жаңа радиация ашылды. Бұл зерттеулер әсіресе фотографиялық процестерді дамыту үшін маңызды болды. Молекуладағы жарық квантын жұтқаннан кейін әртүрлі процестер жүруі мүмкін. 20 ғасырдың басында Альберт Эйнштейн мен неміс физигі Иоганн Старк фотохимияның екінші заңын тұжырымдады. Осы заңға сәйкес біріншілік фотохимиялық акт жарықтың бір кванты – фотонның әсерінен болады. Сондықтан бұл заңды кванттық эквиваленттік заң деп те атайды. (Лазерлерді ашқаннан кейін бұл заңның ерекшеліктері бар екені анықталды: өте күшті лазерлік сәулелену жағдайында екі фотонды бір уақытта жұтуға болады.) Фотохимияның екінші заңы реакцияға түскен (немесе жаңадан пайда болған) молекулалар санының жұтылған кванттар санына бөлінген фотохимиялық реакцияның кванттық шығымын есептеу үшін негіз болады. Тәжірибе арқылы анықталған кванттық шығымы фотохимиялық реакцияның механизмін бағалауға мүмкіндік береді. Бастапқы процесте жарық квантын жұтқан молекула артық энергияға ие болады, сондықтан мұндай молекула қозған деп аталады. Жылу әрекетінен айырмашылығы, молекуланың тербелмелі қозғалыстары қозып, оның кинетикалық энергиясы артқанда, фотон жұтылғанда энергия электрондарға ауысады. Электрондық қоздырылған молекуламен әртүрлі процестер жүруі мүмкін. Олардың кейбіреулері химиялық өзгерістермен байланысты емес және фотофизикалық процестер деп аталады. Осылайша, қозу күйі өте қысқа уақыт ішінде ( 10-9 ретімен) мүмкінв) жарық кванты түріндегі артық энергияны шығара отырып, негізгі күйге оралу (әдетте, төмен энергиямен). Бұл процесс флуоресценция деп аталады. Алайда, егер қозғалған молекуланың басқа молекулалармен соқтығысуы нәтижесінде артық энергия берілсе, флуоресценция қарқындылығы төмендейді - ішінара немесе толығымен. Энергияның жоғалуы бар мұндай процестер флуоресцентті сөндіру деп аталады. Қозған күй энергиясы азырақ ұзақ өмір сүретін (0,001 с-тан бірнеше минутқа дейін) үштік күйге де ауыса алады. Бұл күйден жарықтың шығуы фосфоресценция деп аталады. Біріншілік фотохимиялық әрекет Кванттық шығым – әрекеттесетін молекулалар санының сіңірілген кванттар санына қатынасы. Эйнштейннің фотохимиялық эквиваленттілік принципі бойынша кәдімгі фотохимиялық реакцияда әрбір жұтылған жарық кванты бір элементар әрекетті немесе бір бастапқы реакцияны тудырады. Мұндай реакцияның кванттық шығымы. Тізбекті механизмнің ең тән белгілерінің бірі фотохимиялық бастама кезіндегі жоғары кванттық шығымдылық болып табылады. Эйнштейннің фотохимиялық эквиваленттілік принципі бойынша жарықтың бір квантын жұтуы тек бір бастапқы реакция тудыруы мүмкін. Кванттық шығымдылық бір жарық квантын жұтқанда түзілетін реакция өнімінің молекулаларының саны ретінде есептеледі. Тізбекті реакциялардағы бұл сан біреуден бірнеше есе көп. Реакцияға түскен немесе түзілген молекулалардың саны кәдімгі химиялық немесе физика-химиялық әдістермен, ал жұтылатын жарықтың интенсивтілігі актинометрмен өлшенеді. Фотохимияның екінші заңынан туындайтындай, бастапқы фотохимиялық процестің кванттық шығымы бірліктен аспауы мүмкін, бірақ ол өлшенген кванттық кірістен Ф айырмашылығы болуы мүмкін.Әртүрлі реакцияларда кванттық кіріс шексіз аз мәннен 10 ға дейін өзгеруі мүмкін. Сондықтан фотохимиялық реакцияның кванттық шығымы оның механизмін бағалауға мүмкіндік береді. Старк-Эйнштейн эквиваленттік заңына сәйкес жұтылған фотон бір молекуланың фотохимиялық қозуын тудырады. Трансформацияның сандық өлшемі деп фотохимиялық реакция нәтижесінде трансформацияға ұшыраған бөлшектер санының жұтылған фотондар санына қатынасына тең реакцияның кванттық шығымы болып табылады. Бастапқы процестер үшін шекті жағдайда шығыс бірлікке тең болуы керек, эксперименттерде толқын ұзындығына, жарық қарқындылығына және температура мен зат түріне байланысты шығыс 10 3-тен 10-ға дейінгі мәндерді қабылдауы мүмкін. Өйткені активтендіру энергиясы. химиялық реакциялар диапазонында жатыр 40-420 кДж/моль, біз қорытынды жасауға болады (бір моль фотондар энергиясымен салыстыру, тең Nab - / 1) көрінетін, ультракүлгін және рентгендік реакциялар бойынша 0 әрекет. Біріншілік фотобиохимиялық реакциялардың өнімдерін зерттеу протеиннің люминесцентті фотохимиялық реакциясы Фотобиологиялық процестер – биологиялық маңызды қосылыстардың біреуінің жарықты жұтуынан басталып, белгілі бір физиологиялық реакциямен аяқталатын процестер. Барлық фотобиологиялық процестерде жарық энергиясы химиялық түрленулердің активтену кедергілерін жеңу үшін қажет. Жарық әсерінен қозғалған молекуланың реактивтілігі бірқатар факторлармен анықталады. Бұл энергия тосқауылының еңсеруін қамтамасыз ететін қозған электрондық энергия деңгейінің жағдайына байланысты. Фотохимиялық реакцияны жүзеге асыру үшін қоздырылған күйдің өмір сүру ұзақтығы, яғни молекулада энергияның артық мөлшері сақталатын аралық үлкен маңызға ие. Сондықтан триплетті қоздырылған күйдегі молекулалар көптеген фотохимиялық реакцияларға қатысады, мұнда мұндай молекуланың өмір сүру уақыты синглеттік күйге қарағанда әлдеқайда ұзағырақ. Сонымен қатар, мұндай молекула бірадикал болып табылады. Барлық дерлік фотохимиялық реакциялар бір кванттық механизм бойынша жүреді, яғни әрекеттесуші молекула тек бір кванттық жарықты жұтады. Жалғыз ерекшелік жоғары қуатты жарық лазерлік сәулелену жағдайында қозу болып табылады, бұл кезде қозған күй уақытында молекула екінші квантты жұтып үлгереді, осылайша бір молекуланың екі фотонды қозуы және оның жоғары қозған деңгейлерге өтуі болады. мүмкін болады. Алайда, фотосинтезде ғана жарық энергиясының тікелей сақталуы химиялық байланыстардың энергиясы, соңғы өнімдер (глюкоза) түрінде жүреді, өйткені соңғысы бастапқы затпен салыстырғанда бос энергияның көп қорына ие (CO 2 және H 2 ) .ТУРАЛЫ). Басқа фотобиологиялық процестерде жарық фотохимиялық реакцияларды да тудырады, бірақ олардың өнімдерінде бастапқы затпен салыстырғанда бос энергия артық болмайды. Соған қарамастан, тіпті осы жағдайларда да, фотохимиялық кезеңдерден кейінгі қараңғы процестерде күрделі физиологиялық және биохимиялық өзгерістерді бастауға болады, оның барысында биоқұрылымдарда бұрын сақталған бос энергияның үлкен мөлшері жұмылдырылады. Мұндай түрлендірулердің соңғы нәтижелері (мысалы, морфогенезге жарықтың ынталандырушы әсері, пигмент биосинтезі, тыныс алудың фотостимуляциясы) бұл жағдайда жарық энергиясын тікелей сақтау болмаса да, жалпы энергетикалық эффект бойынша өте үлкен болуы мүмкін. Фотобиологиялық процестердегі өзгерістер тізбегі келесі қадамдарды қамтуы мүмкін: Барлық белгілі фотобиологиялық процестер екі топқа бөлінеді: теріс (деструктивті) және оң (реттеу) фотобиологиялық процестер. Ағзадағы теріс фотобиологиялық процестер екі түрге бөлінеді: фототоксикалық және фотоаллергиялық. Фототоксикалық әсерлер аллергиялық реакциялармен бірге жүрмейтін терінің немесе көздің жеңіл зақымдануы деп аталады. Клиникалық түрде олар эритема, ісіну, пигментация, линзаның бұлыңғырлануы және т.б. түрінде көрінеді. Фотоаллергиялық әсерлерге аллергиялық сенсибилизацияның біріншілік иммунологиялық механизмі жатады. Жануарлар организмдеріндегі оң фотобиологиялық әсерлерге мыналар жатады: көру фотопериодизмі – жарық-қараңғылықтың циклдік әсерлері арқылы жануарлар тіршілігінің күнделікті және жылдық циклдерін реттеу. Процесс көрінетін жарықтың әсерінен жүзеге асырылады. Адамдарда және жануарларда (сүтқоректілерде) фотопериодтық рецептор көз, кейбір құстарда гипоталамус, балықтарда эпифиз, ал жәндіктерде ми болып табылады. Ультракүлгін сәуленің әсерінен пайда болатын провитаминдерден D витаминінің түзілуі. Өсімдіктердегі ең маңызды фотобиологиялық процестерге фотосинтез, фототаксис, фототропизм және фотопериодизм жатады. Осылайша, фотобиологиялық процестердің әртүрлілігіне қарамастан, олардың кез келгені бірқатар кезеңдерді қамтиды. Бұл 1. Жарық квантын жұту 2. Энергия алмасудың молекулаішілік процестері 3. Қозған күйдің молекулааралық энергиясы (энергия миграциясы). 4. Біріншілік фотохимиялық акт. 5. Тұрақты өнімдердің түзілуімен аяқталатын алғашқы фотохимиялық өнімдердің күңгірт түрлендірулері 6. Фотоөнімдердің қатысуымен жүретін биохимиялық реакциялар 7. Жарық әсеріне жалпы физиологиялық жауап. Биофизиканы тек алғашқы төрт процесс және бастапқы фотохимиялық оқиғадан кейінгі жартылай қараңғы процестер ғана қызықтырады. Әртүрлі ұзындықтағы жарық толқындарының әсер ету сипаты бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленеді. Адам жиі жарық диапазонындағы толқындардың тұтас жиынтығының әсерінен болады. Адам мен жануар организміне биологиялық әсер ету сипатына сәйкес барлық спектрлік диапазонды әрқайсысы белгілі бір әсерлердің индукциясына жауап беретін бірнеше бөлімдерге бөлу әдетке айналған. Инфрақызыл аймақ (толқын ұзындығы 750 нм-ден жоғары) - жылу эффектілері. Көрінетін аймақ (400-750 нм) көру, фотопериодизм. Ультракүлгін аймақ (200-400 нм) өз кезегінде үш бөлікке бөлінеді. а) қысқа толқындар - УК-С (200-280 нм) б) орташа толқындар - УК-В (280-315 нм) б) ұзын толқындар - УК-А (315-400 нм) Сонымен қатар, күн радиациясының экологиялық ультракүлгін құрамдас бөлігі толқын ұзындығы 290 нм-ден асатын ультракүлгін сәулелер болып табылады, ал қысқа толқынды УК атмосфералық озонның тиімді сіңірілуіне байланысты Жер бетіне жетпейді. Оның үстіне ультракүлгін сәулеленудің биологиялық әсері барлық үш аймақта әртүрлі. УК-А - күннің күйіп қалуы, провитаминдерден D витаминінің синтезі, фотоаллергиялық және сенсибилизацияланған фототоксикалық әсерлер. УК-В - эритема, ісіну, күнге күйіп қалу, көздің күйуі, канцерогенез, D витаминінің синтезі УК-С – эритема, күнге күйіп қалу, канцерогенез, мутация, бактерицидтік әсер. Фотобиологиялық әсер ету спектрлері Белгілі бір жарық диапазонына байланысты жарық сәулесінің әсер ету сипаты мен әсер ету күшін зерттеу әдетте фотобиологиялық әсер ету спектрін анықтаудан басталады. Фотобиологиялық әсер ету спектрі - фотобиологиялық әсердің әсер етуші жарықтың толқын ұзындығына тәуелділігі. Әрекет спектрлері спектрдің қай аймағы берілген биологиялық процесті тиімді түрде тудыратынын анықтауға ғана емес, сонымен қатар қандай заттың берілген биологиялық процесте жарық кванттарының акцепторы екенін анықтауға мүмкіндік береді. Қарапайым жағдайда әсер етуші жарық тиімділігінің сандық сипаттамасы фотохимиялық реакцияның көлденең қимасы деп аталатын шама болуы мүмкін, ол кванттық кіріс пен жасуша ауданының көбейтіндісі болып табылады. Фотохимияда әсер ету спектрі деп фермент инактивациясының көлденең қимасының әсер етуші жарықтың толқын ұзындығына тәуелділігін айтады. О.Ворббург пен жарықтың белоктық жүйелерге әсерін зерттеген әріптестерінің еңбектерінде тәжірибе жүзінде расталған маңызды заңдылық – ерітінділердегі фотохимиялық реакциялардың кванттық шығымы әсер етуші жарықтың ұзындығына тәуелді емес. Бұл заңның физикалық мағынасы люминесценциядағы Вавилов заңына ұқсас – қозған күйдің ең төменгі деңгейінде тұрған молекулалар фотохимиялық реакцияға түседі. Бұл заңның салдары =s x болғандықтан әсер спектрі () түрінде жеке заттың жұтылу спектріне S() сәйкес келеді. Үздіксіз биологиялық жүйедегі әсер ету спектрін доза қисықтарынан өлшеу арқылы біз ешқандай спектрлік өлшемдер жасамай-ақ фотолизденген заттың жұтылу спектрін анықтай аламыз. Фотобиологиядағы әрекет спектрлерін жазуға қызығушылық тудыратын нәрсе осы: біз күрделі жүйенің қай компонентінің фотолизі соңғы фотобиологиялық әсерге жауап беретінін анықтаймыз. Қарапайым жағдай. Трипсиннің фотобиологиялық әсер ету спектрінің қисығын және сол ферменттің жұтылу спектрінің қисығын қарастырайық (3-сурет). Трипсиннің үш негізгі хромофоры бар: триптофан, тирозин және цистин қалдықтары, оның сіңіру спектрін анықтайды. Әсер ету спектрі осы спектрді қайталайды немесе дерлік қайталайды; сондықтан ақуызды инактивациялау үшін барлық үш аминқышқылдарының фотолизі өте маңызды. Күрделі фотобиологиялық процестер жағдайында, соңғы әсердің алдында ішінара қайтымды фотохимиялық процестер мен қараңғы сатылар болғанда, кинетикалық теңдеу сақталмауы мүмкін және әрекет спектрін құруды қалай анықтау керектігі анық емес. Әдетте бұл жағдайда y осі бойымен «жарық тиімділігінің» шамасы E сызылады, дозаның кері D c , кейбір ерекше фотобиологиялық әсерді тудырады, барлық толқын ұзындығы үшін бірдей. Эритеманың әсер ету спектрлерінде ордината бойымен «эритемдік тиімділік» 1 /MED мәні сызылады, мұнда MED эритеманың минималды дозасы, яғни. минималды анықталатын эритеманы тудыратын сәулелену дозасы Осыған ұқсас мән адамның тотығу әрекетінің спектрлеріне, өсімдіктердің фототропизміне және фототаксисіне, көздің сезімталдығына және т.б. Күрделі биологиялық жүйелердегі әрекет спектрлерін зерттеу кезінде жоғарыда келтірілген салыстырмалы түрде қарапайым сурет скринингтік әсерлерге байланысты бұрмалануы мүмкін. Қорғаудың мәні объектіге түсетін жарықтың бір бөлігі осы объектінің жоғарғы қабаттарында жұтылады. Ал оның тереңдігінде әсер етуші жарықтың интенсивтілігі интенсивтілігі бізге белгілі I 0 түскен жарықпен салыстырғанда төмен . Зерттелетін фотобиологиялық процестегі квант-акцепторлардың табиғаты анықталғанда, осы рецепторда қандай фотохимиялық реакциялар жүретінін дәл анықтауға болады. фотодимерлену реакциясы Гександағы 1-бром-2-фенилэтен (I) және (1-фенил-2-брометинил)дифенилфосфин (II) ерітінділерінің ультракүлгін сәулеленуі (254 нм) кезінде жүретін фотохимиялық реакциялар абсорбциялық және люминесценциялық спектроскопия арқылы зерттелді. I-мен сәулелендіруден кейін бастапқы өнімнің жұтылу спектрі өзгеріп, қарқынды люминесценция (340-410 нм) пайда болатыны анықталды. Осы фотохимиялық реакция нәтижесінде 1,4-дифенилбутадиеннің түзілуі I сәулеленген ерітіндісінің спектрлері мен соңғысының сәйкес спектрлерін салыстыру арқылы дәлелденеді. II ерітіндіні сәулелендіру кезінде ұқсас спектрлік өзгерістер орын алады. Абсорбциялық спектрде қысқа толқындық жолақтың максимумы (220 > 230 нм) ығысады және 270 нм аймағындағы жұтылу төмендейді, бұл (модельдік тәжірибелерді қолдану арқылы анықталғандай) фосфордың фотототығуымен байланысты. Сонымен қатар, Сәулеленген ерітіндінің люминесценциялық сәулелену спектрі максимум 412 нм және иықтары 390 және 430 нм. Бұл жағдайда (төмен оптикалық тығыздық) люминесценттік өнімнің жұтылу спектрі болып табылатын люминесценцияның қозу спектрі максимум 345 нм және иықтары 303 және 318 нм. Фотореакция өнімдерінің спектрлері пішіні жағынан ұқсас, айырмашылығы сәулеленген ерітінді II-нің люминесценция максимумының I-ге қатысты ұзын толқынды ығысуында (2,400 см -1 ). Бұл деректер ультракүлгін сәулелену нәтижесінде 1,4-бис(дифенилфосфоройл)-1,4-дифенил-1,3-бутадиен түзе отырып, II-нің фотодимерленуіне әкеледі деген қорытынды жасауға мүмкіндік береді. фотогидратация реакциясы Бұл процесс ДНҚ пиримидиндік негіздеріне судың қосылуынан тұратын ДНҚ пиримидиндік негіздерінің екінші маңызды фотохимиялық реакциясы болып табылады, ол С 5 (Н) және С 6 нүктелеріндегі пиримидиндік сақинаға су қосудан тұрады. (OH) көміртек атомдары арасындағы қос байланыстың үзілуі және негіздердің 6-гидрокси-5-гидротуындыларының түзілуі. Димеризациядан айырмашылығы, гидратация реакциясы фотореверсивті емес. Бірақ гидраттар температураның жоғарылауымен (>30 50 0С) және ерітіндінің иондық күшімен, сондай-ақ рН ығысуымен жойылуы мүмкін. H 2 O D 2 орнына ауысқанда фотогидратация жылдамдығы төмендейдіA. Пиримидин гидраттарының прекурсорлары олардың синглетті қоздырылған күйлері болып табылады. Бұл келесі деректермен расталады: триплеттік сөндіргіштер фотогидратацияға әсер етпейді, реакцияның кванттық шығымы УК сәулесінің ұзақтығына байланысты емес, дегенмен триплеттік күйге ауысу ықтималдығы оған байланысты, триплет деңгейлерінің таңдамалы фотосенсибилизацияланған популяциясы. негіздердің болуы олардың ылғалдануына әкелмейді. Фотогидратация реакциясының ерекшелігі - ол тек бір тізбекті ДНҚ-да болады. Сондықтан пиримидин гидраттары репликация мен транскрипцияның белсенді процесі бар жасушаларда ғана өлімге әкелетін немесе мутагендік әсерге ықпал ете алады, оның барысында қысқа бір тізбекті ДНҚ аймақтары пайда болады. Ақуыздың айқаспалы байланыстары Тасымалдаушы бетінде коваленттік байланыс түзе отырып, ферменттің функционалдық топтарымен химиялық реакцияға түсе алатын функционалды топтар болса, иммобилизацияланған ферментті алу физикалық үшін қолданылатынға ұқсас өте қарапайым процедураға дейін қысқарады. тасымалдаушыға ферменттің адсорбциясы. Мұнда шынымен де әдістемелік айырмашылықтар жоқ, фермент ерітіндісіне тасымалдаушы енгізіледі және оған фермент адсорбцияланады, алайда химиялық иммобилизация кезінде адсорбция қайтымсыз – фермент тасымалдаушыға бір немесе бірнеше коваленттік байланыстар арқылы қосылады. Белоктың тасымалдаушымен тығыз байланысы қалаусыз болуы мүмкін, мысалы, ферменттің микроортасының қолайсыз өзгеруіне, стерикалық және диффузиялық шектеулерге байланысты. Бұл жағдайдан шығу жолы - иммобилизацияланған фермент молекуласының тірек бетінен белгілі бір қашықтықтағы қашықтығы. Ол үшін әртүрлі ұзындықтағы кросс-байланыстырушы реагенттер қолданылады. Олар қарапайым екі функционалды (яғни, бірдей немесе әртүрлі химиялық табиғаттың екі реактивті тобы бар) немесе өте күрделі полифункционалды реагенттер, соның ішінде олардың арасында әртүрлі беріктіктегі байланыстары бар әртүрлі химиялық табиғаттың бірліктерінен жасалған реагенттер болуы мүмкін. Соған қарамастан, мұнда ковалентті иммобилизацияның бір жалпы принципі қолданылады – ферментті тасымалдаушымен айқаспалы байланыстырушы агент арқылы айқастырып қосу. екі бірдей немесе химиялық табиғаты бойынша әртүрлі реактивті топтар мен топтар) және өте күрделі полифункционалды реагенттер, оның ішінде химиялық табиғаты бойынша ерекшеленетін, олардың арасындағы беріктіктегі байланыстары бар қондырғылардан жасалған реагенттер. Соған қарамастан, мұнда ковалентті иммобилизацияның бір жалпы принципі қолданылады – ферментті тасымалдаушымен айқаспалы байланыстырушы агент арқылы айқастырып қосу. екі бірдей немесе химиялық табиғаты бойынша әртүрлі реактивті топтар мен топтар) және өте күрделі полифункционалды реагенттер, оның ішінде химиялық табиғаты бойынша ерекшеленетін, олардың арасындағы беріктіктегі байланыстары бар қондырғылардан жасалған реагенттер. Соған қарамастан, мұнда ковалентті иммобилизацияның бір жалпы принципі қолданылады – ферментті тасымалдаушымен айқаспалы байланыстырушы агент арқылы айқастырып қосу. Липидтердің асқын тотығуы жасушаларда деструктивті өзгерістерге әкеледі, бұл мембраналық ферменттерді инактивациялауға, мембраналардағы белоктар мен липидтердің өзара әрекеттесуін бұзуға, липидтер немесе липидтер мен ақуыз молекулалары арасында молекулааралық коваленттік айқаспалы байланыстарды құруға, липидтің тұтқырлығын өзгертуге қабілетті өнімдердің жиналуымен байланысты. фракция, фермент-субстрат кешендерінің түзілуін болдырмайды және т.б. Липидтердің асқын тотығу белсенділігінің деңгейін төмендету үшін антиоксиданттар бар, оларға Е, С, Р-каротин, кофермент Q және құрамында гем бар супероксид дисмутаза ферменттері, каталаза, глутатион кіреді. пероксидаза, глутатионредуктаза. Бірақ липидтердің асқын тотығу процестерінің белсендіруімен (суық тию және өкпе аурулары, атеросклероз, миокард инфарктісі, церебральды инсульт, қант диабеті, асқазан жарасы, туберкулез, остеохондроз, қатерлі ісік және т.б.), антиоксиданттық заттардың белсенділігін басуға болады, содан кейін жоғарыда аталған процестер жасуша мембраналарынан цитоплазмалық құрылымдарға өтетін жасушаларда жүреді. Нәтижесінде белоктың денатурациясы жүреді, ферменттердің белсенділігі төмендейді, геном бұзылады. Бұл құбылыс некроз (жасушалық құрылымдардың бұзылуы) немесе апоптоз (бағдарламаланған өлім) арқылы жасуша өлімімен аяқталатын тотығу стрессі деп аталады. Флуоресцентті микроскопия Люминесцентті микроскопия – ультракүлгін сәулелердің әсерінен люминесценция шығаратын арнайы бояулармен (фторхромдар) боялған микро объектілерді оптикалық зерттеу. Люминесцентті микроскопия үшін арнайы оптикалық құрылғылар мен микроскоптар қолданылады, олардың негізгі бөлігі ультракүлгін сәулелердің көзі және ол үшін сүзгі жүйесі болып табылады. Фторхромдар өзара әрекеттесетін құрылымдардың химиясына байланысты әртүрлі флуоресценцияға бейім. Олардың кейбіреулерінің белгілі бір жасушалық құрылымдарға жақындығы бар. Мысалы, акридин апельсин жасушаның нуклеопротеиндерін бояйды, аурамин микобактерияларда кездесетін балауыз зат. Кейбір микрообъектілер фторхромдармен алдын ала бояуды қажет етпейді және бояусыз флуоресцентті микроскопияның көмегімен зерттеледі. Сондай-ақ, Люминесценция талдауын, Люминесценцияны қараңыз. Люминесценциялық микроскопия (флуоресценциялық микроскопия) микроскопиялық объектілердің меншікті (бастапқы) немесе индукциялық (екінші) фотолюминесценциясын қолдануға негізделген микроскопияның ерекше түрі. Препараттың көрінетін люминесценциясы (қараңыз) көк-күлгін сәулелермен немесе ультракүлгін сәулелермен қозғалады. Люминесцентті микроскоп негізінен екі жарық сүзгісімен жабдықталған кәдімгі биологиялық микроскоп болып табылады: біреуі тек қоздырғыш көк немесе ультракүлгін сәулелерді өткізеді (ол жарық көзінің алдына қойылады), екіншісі бұл сәулелерді жұтады және тек толқын ұзындығы ұзағырақ жарықты өткізеді. препараттың люминесценциясына (ол түтікке немесе микроскоп окулярына орнатылады). Жарық көздері өте жоғары қысымды сынапты-кварцты шамдар (DRP1 түрі) немесе нүктелік қыздыру шамдары болып табылады. Қараңғы фонда объектілердің ашық түсті жарқырауы жоғары контрастты қамтамасыз етеді. Оптикалық-механика өнеркәсібі арнайы люминесцентті микроскоптар мен жеке сәулелендіргіштерді шығарады. Спектрдің көрінетін аймағында бірнеше биологиялық маңызды заттар ғана айқын ішкі люминесценцияға ие. Оларға кейбір пигменттер (хлорофилл, порфириндер, липохромдар), А және В2 витаминдері, алкалоидтар (берберин, хинин және т.б.), антибиотиктер (тетрациклиндер және т.б.), химиотерапиялық және улы заттар жатады. Бұл заттардың мүшелер мен жасушаларға енуін, олардың таралуын және трансформациясын интравитальді флуоресцентті микроскопияның көмегімен байқауға болады. Көбінесе люминесцентті микроскопияда люминесцентті «бояу» арнайы заттармен (фторхромдар) қолданылады, олар жасушалар мен ұлпалардың жұқа құрылымдарына люминесценцияны таңдау мүмкіндігін береді (люминесцентті цитохимия). Мысалы, фторхром акридин апельсині ядролық құрылымдарды салыстыру, нуклеин қышқылдарын, мукополисахаридтерді, микробтарды және ірі вирустарды анықтау үшін, цитодиагностика үшін, оның ішінде жағындыдағы рак клеткаларын тану үшін; auramine 00 қышқылға төзімді бактерияларды (туберкулез, алапес), риккетсияларды және кейбір вирустарды анықтау үшін қолданылады; примулин - вирустардың элементар денелерін фторохромдау және тірі және өлі жасушаларды ажырату үшін; фосфин ZK, Нил көк және бензпирен - жасушалардағы липидтерді локализациялау үшін. Люминесцентті микроскопияда ерекше маңызға люминесценттік-иммунологиялық әдістер беріледі [Kuhne (A. Coons) және т.б., 1942, 1950], люминесценттік таңбаланған ерекше сарысуларды (антиденелер) қолдануға негізделген. Кран ретінде жиі фторхром-флуоресцеин-изотиоцианаты қолданылады. Алынған «антидене-фторхром» кешені бөгде микрофлора фонында тиісті антигендерді, соның ішінде вирустарды, риккетсияларды, бактерияларды қоса алғанда, тіпті шамалы көлемдерді жылдам анықтауға, анықтауға және локализациялауға, сондай-ақ жасушалардағы нақты ақуыздарды, ферменттерді, полисахаридтерді және тіндер. Көрнекі бақылаулар мен фотосуреттермен қатар Л.м. Люминесценцияның интенсивтілігін, спектрін және шығымдылығын объективті түрде жазу жиі қолданылуда. Жасушалар мен ұлпалардың люминесценциялық микроскопиясы. Люминесцентті микроскопияның көмегімен жасушалар мен ұлпалардың біріншілік (адамдар мен жануарлардың ұлпалары мен мүшелерінде бұлдыр ақшыл, көк немесе көк люминесценция болады) және қайталама люминесценцияны зерттеуге болады. Тірі және қозғалмайтын жасушалар мен ұлпалардың қайталама люминесценциясын (оларды фторхромдармен «бояғаннан» кейін) зерттеу кеңінен тарады. Тірі жасушаларды зерттегенде улы әсер тудырмайтын өте аз мөлшерде флуоресцентті заттар қолданылады. Цитологиялық зерттеулерде L. m скрепингтер, нүктелер, қақырық және жуу кезінде қатерлі ісіктерді диагностикалауда қолданылады. Бұл әдіс ашық түсті препаратты тез алуға мүмкіндік береді, онда атипті жасушалар жарқын люминесценциямен, түсті реңктермен және құрылымымен ерекшеленеді. L. m гистохимияда да қолданылады. Акридинді апельсинді қолдану нуклеин қышқылдарын анықтауға мүмкіндік береді, ал ДНҚ жасыл флуоресценция, ал РНҚ қызыл флуоресценция береді. Бекітілмеген секциялардағы бірдей фторхром мукополисахаридтерді, ал бұл әдіс өзгертілгенде муциндерді анықтауға көмектеседі. Фосфин 3R, родамин В, бензпирен және т.б липидтерді кесінділерде анықтайды. Флуоресцентті зондтар мен тегтер Медицинада зерттелетін биологиялық жүйелерге сырттан қосылатын, олардың қасиеттеріне сәйкес таралатын арнайы флуоресцентті молекулаларды қолдану қолданылады. Флуоресцентті зондтарды қолданудың мысалы ретінде флуоресценттік ангиография әдісін келтіруге болады - флуоресцеинмен тамырларды контрасттау және оларды кейіннен суретке түсіру. Бұл бояу пациенттерге көктамыр ішіне енгізіледі. Бұл бояғыш улы емес және өте жоғары флуоресценттік кванттық шығымдылыққа ие. Ол қан ағымымен бүкіл денеге таралады және дерма мен эпидермиске таралады. Флуоресцеин көрінбейтін ұзын толқынды ультракүлгін сәулеленумен қоздырады. Оның люминесценциясы көрінетін жарықта байқалады. Бұл әдістің диагностикалық маңыздылығы мынада: беткі тіндерде флуоресценцияның (люминесценция) пайда болу жылдамдығы дененің қан айналымы төмендеген аймақтарын бағалау үшін қолданылады, онда флуоресцеин дененің қалыпты аймақтарына қарағанда кеш пайда болады. қан айналымы. Аналитикалық мақсатта люминесценцияны қолдану оны заттарды анықтауға, заттардың төмен концентрациясын анықтауға, затпен өтетін өзгерістерді бақылауға, заттардың тазалық дәрежесін анықтауға қолданудың кең ауқымын қамтиды. Люминесценция өлшемдері қарапайым химиялық реакциялардың кинетикасын зерттеуде кеңінен қолданылады. Әдістің жоғары сезімталдығы заттардың конверсиясының төмен дәрежесін бекітуге мүмкіндік береді, ал кейде аралық қосылыстардың люминесценциясымен химиялық реакция механизмін орнатуға болады. Люминесцентті әдістер биологияда, атап айтқанда, флуоресцентті зондтар мен белгілердің көмегімен белоктардың құрылымын зерттеу үшін қолданылады. Аналитикалық мақсаттарда люминесценцияны қолдану заттарды анықтау, заттардың төмен концентрациясын анықтау үшін оны қолданудың кең аймағын қамтиды; зат ұшыраған өзгерістерді бақылау; заттардың тазалық дәрежесін анықтау. Люминесценция өлшемдері қарапайым химиялық реакциялардың кинетикасын зерттеуде кеңінен қолданылады. Әдістің жоғары сезімталдығы аздаған түрлендіру дәрежесін бекітуге мүмкіндік береді, ал кейде аралық қосылыстардың люминесценциясынан химиялық реакция механизмін орнатуға болады. Люминесцентті әдістер биологияда, атап айтқанда, флуоресцентті зондтар мен белгілердің көмегімен белоктардың құрылымын зерттеу үшін қолданылады. жүктеу/скачать 126,41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|