Жоспары:
1.Фотобиологиялық үдерістердің негізгі топтары.
2.Фотохимиялық реакциялардың түрлері.
3.Фотохимиялық реакциялардың негізгі кезеңдері және фотобиологиялық үдерістердің тізбесі.
3. Дәріс тезистері:
Биологиялық жүйеде сәулелік энергияның жұтылуы кезінде жүретін үдерістерді фотобиологиялық деп атайды. Барлық фотобиологиялық үдерістер негізгі үш топқа бөлінеді:
1. Бірінші топқа адам денесінің жұтқан күн сәулесі энергиясының әсерінен жүретін биологиялық маңызды қосылыстардың фотосинтездік үдерістері жатады. Солардың ішінде ең маңыздыларына жасыл өсімдіктер, бактериялар мен балдырларда түзілетін көмірсутектерінің фотосинтезі жатады. Көмірсутектерінің фотосинтезі - барлық биологиялық жүйеде бос энергия артатын жалғыз биологиялық үдеріс. Ал қалған өсімдіктер мен жануарларда жүретін үдерістер күн сәулесі энергиясының әсерінен жинақталған химиялық байланыстардың потенциальдық энергиясының әсерінен жүреді. Синтетикалық үдерістерге негізгі синтетикалық пигмент – хлорофиллдің синтезі жатады.
2. Фотобиологиялық үдерістердің екінші тобына химиялық синтез және жүйе энергиясының артуына байланыссыз жүретін үдерістерді жатқызуға болады. Бұл күрделі және сонымен қатар заңдылықты қатал сақтайтын құбылыс . Мысалы өсемдік бөліктерінің күнге қарай қозғалысы, тәуліктік, жылдық ырғақ және т.б. Осы үдерістің арқасында өсімдіктердің дамуы мен өсуі реттеліп отырады. Бұл жағдайда жарық сәулесі мәлімет тасушы қызыметін атқарады.
3. Фотобиологиялық үдерістердің үшінші тобына жарық әсерінен тірі құрылымдар зақымдалатын, биологиялық маңызды қосылыстар бұзылатын үдерістер жатады. Бұл бұзылулар энергиясы көп ультра күлгін сәулелер жұтылғанда байқалады.
Фотохимиялық реакциялар барлық фотобиологиялық үдерістердің негізі болып табылады. Негізгі фотохимиялық реакцияларға мыналар жатады:
Фотоионизация – бұл жұтылған жарық кванттың электронды молекула құрамынан сыртқа ұрып шығаруы. Фотоионизация кезінде иондар немесе бос радикалдар түзіледі.
Фотототықсыздану және фотототығыу – бұл электронды бір молекуладан екінші басқа молекулаға тасымалдау. Бұл жағдайда бір молекула тотығады, ал басқасы тотықсызданады.
Фотодиссоциация – бұл жұтылған жарық кванттың әсерінен молекулалардың ионға ыдырау үдерісі.
Фотоизомеризация – бұл жарықтың әсерінен молекулалардың кеңістіктік пішінінің (конфигурациясының) яғни молекулалардың құрылымының өзгеруі.
Фотодимеризация – бұл жарық фотондарының әсерінен мономерлердің арасында химиялық байланыстардың түзілуі.
Сонымен фотохимиялық реакция молекуланың электронды жоғалтуына немесе өзіне қосып алуына немесе бұзылуына байланысты болады. Молекуланың бұзылуы оның химиялық қасиетінің өзгеруіне алып келеді. Мысалы: ақуыз бұзылса, ол өзінің ферменттік қасиетін жоғалтады.
Кез-келген фотохимиялық реакция екі кзеңде жүреді:
1. Фотохимиялық реакцияның бірінші кезеңі - жарық кезең. Бұл кезеңде таза физикалық үдеріс жүреді яғни молекула жарық квантын жұтады да қозу күйіне келеді:
А + h  А*, мұндағы «А» — жарықты жұтатын зат молекуласы (пигменттің молекуласы мысалы: родопсин немесе хлорофилл молекуласы); «А* » - «h» квантын жұтқаннан кейін қозу жағдайындағы сол молекула.
Қозу үдерісі кезінде молекула энергияның қорын жинақтайды. Бұл кезде жарық квантын жұтуға қатысатын молекуланың электроны негізгі энергетикалық деңгейден жоғары энергетикалық деңгейге өтеді. Молекуланың жалпы энергиясы жұтылған квант энергиясының шамасына көбейеді.
Бойында артық энергияның қоры бар қозған молекула фотохимиялық реакцияға тусуі мүмкін. Қозған молекула оны қоршаған молекулалармен әсерлескенде, ол өзінің электронын не беріп, не қосып алып радикалға немесе ион-радикалға айналады. Түзілген радикал немесе ион-радикалдар алғашқы тотықтандырғыштар немесе алғашқы тотықсыздандырғыштар деп аталады. Осы деңгейде фотохимиялық реакцияның жарықталыну кзеңі шартты түрде бітеді.
2. Фотохимиялық реакцияның екінші кезеңі - қараңғы кезең. Алғашқы тотықтандырғыштар және тотықсыздандырғыш радикалдардың сыртқы орбиталарында бірікпеген электрондар болғандықтан, олар жоғары химиялық белсенді болып келеді. Сондықтан олар қараңғы жерде де тотығу-тотықсыздану реакцияларын жүргізе алады. Бірінші тотықсыздандырғыштар және тотықтырғыштар биохимиялық реакциялармен бірігеді және оларды өзгертеді. Биохимиялық реакциялардың өзгеруі ағзаның жалпы физиологиялық күйінің өзгеруіне және қандай-да бір физиологиялық үдерістің жүруіне алып келеді.
Сонымен кез-келген фотобиологиялық үдерістің тізбесі мынындай:
Жарық квантын жұту фотохимиялық реакция химиялық және биохимиялық реакция физиологиялық үдеріс. Физиологиялық үдеріс ретінде мыналарды атауға болады:
фотосинтез кезінде оттегінің бөлінуі;
өсімдік жапырақтарының күнге қарай қозғалуы;
жануарлардың жарық сәулесіне реакциясы;
ағза ұлпаларының күшті жарық сәулесімен жарықталғанда өзінің қызыметін тоқтатуы (өлуі).
Бұдан басқа қозған молекуланың энергиясы манандай бағыттарда жұмсалады:
жарық шығарады (люминесценция);
жылуға ауысады;
басқа молекулаға беріледі (энергияның миграциясы);
молекула триплеттік күйге енуі мүмкін.
Энергияның ауысуы (миграциясы) немесе молекула триплеттік күйге енгеннен кейін арықарай фотохимиялық алмасу болуы мүмкін.
4. Иллюстрациялы материалдар: Презентация, слайдтар.
5. Әдебиет:
Антонов В.Ф. и др. Биофизика.- М.- 2000.
Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика.- У.- 2004.
Сәтбаева Х.Қ. және т.б. Адам физиологиясы –А.-2005.
Рубин А.Б. Биофизика. - Т.1,2.- М.- 1987.
Владимиров Ю.А. и др. Биофизика.- М.- 1983.
Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика.- М.- 1978.
Волькенштейн М.В. Биофизика.- М.- 1978.
Корнеев Ю.А. и др. Медицинская и биологическая физика. – Новгород – 2001
6. Қорытынды сұрақтары (кері байланысы):
1. Қандай фотобиологиялық үдерістердің негізгі топтарын білесіздер?
2. Фотохимиялық реакциялардың негізгі кезеңдерінің айырмашалығын неде?
Достарыңызбен бөлісу: | 
