Фотобиология - Конев С.В.
Скачать (прямая ссылка):
Глава XXII. Фотодинамическое действйе
Остановимся лишь на отдельных фотосенсибилизи-рованных реакциях,
возникающих естественным путем, без специального "прокрашивания" тканей
за счет эндогенных пигментов. Таким образом летально повреждается светом
морская анелида Tubifex, простейшие Bleph-arisma (пигмент - зоопурпурин),
некоторые растения и водоросли (пигмент - хлорофилл).
Гиперчувствительность к видимому свету, обусловленная повышенным
содержанием порфиринов вследствие нарушения их метаболизма, характерна
для млекопитающих животных и человека. Она может быть вызвана накоплением
в коже и 'открытых для солнца местах тела животных фотодинамических
веществ растительного происхождения, например гиперицина, который
содержится в некоторых растениях (зверобой). Питающиеся такой травой овцы
на ярком солнечном свету заболевают и даже гибнут. Нарушение функции
печени приводит к накоплению в коже фотодинамически активного
производного хлорофилла - филлоэритрина. Наконец, гиперчувствительность
человека к свету может быть вызвана некоторыми лекарственными
препаратами. Заболевания, вызванные фотодинамическим эффектом,
обусловлены в основном вторичными явлениями, связанными с токсическим
действием диффундирующих в кровь фотохимических продуктов.
Резюмируя сказанное, можно представить себе следующую наиболее вероятную
схему фотодинамического действия: свет-усенсибилизатор-утриплетное
состояние сенсибилизатора-уокислительные превращения с участием
биологического субстрата (чаще всего с участием Ог)-уфотопродукт-
уструктурные перестройки макромолекул-убиологический эффект.
Рекомендуемая литература
Кондакова Н. В. О механизме фотодинамической инактивации ферментов.- В
сб.: Биоэнергетика и биологическая спектрофо-тометрия. М., 1967, с. 100.
Кондакова Н. В., Эйдус Л. X. Квантовый выход фотосенсибилизированной
фотоинактивацин ферментов.- В сб.: Молекулярная биофизика. М., 1965, с.
217.
Grossweiner L. Molecular mechanisms in photodynamic action.- Photochem.
and Photobiol., 1969, 10, 183.
6. Многоклеточные организмы
351
Kearns D., К h a n A. Sensitized photooxygenation reactions and the role
of singlet oxygen -Photochem. and Photobiol., 1969, 10, 193.
Oster G., McLaren A. UV-light and photosensitized inactivation of TMV.-
J. Gen. Physiol., .1950, 33, 215.
Sastry K., Gordon M. The photodinamic inactivation of TMV and its
ribonucleic acids by acridine orange.- Biochim. et biophys. acta, 1966,
129, 32.
Simon М., Vunakis H. van. The photodynamic reaction of methylene blue
(MB) with DNA.- J. Molec. Biol., 1962, 4, 488.
Spikes J. Photosensitization.- In: The .science of photobiology. N. Y"
1977, p. 87.
Spikes J., Straight R. Sensitized photochemical processes in biological
systems.- Ann. Rev. Phys. Chem., 1967, 18, 409.
Yamammoto N. Photodynamic inactivation of bacteriophage and its
inhibition.- J. Bacteriol., 1958, 75, 443.
Глава XXIII. СВЕТ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
В предыдущих главах рассматривались различные аспекты взаимодействия
света с существующей ныне живой материей. Ни в одном случае, однако, речь
не шла о "целевом" использовании энергии света для прямого синтеза
сложных органических биомолекул из простых в ходе фотохимических реакций.
Функции эндергониче-ского синтеза у эволюционно сложившихся форм жизни
берет на себя ферментативно-матричный аппарат клеток.
Иначе обстояло дело в так называемый период химической эволюции. Для того
чтобы возникли даже самые примитивные формы жизни в виде конкурирующих
между собой, достраивающихся и самовоспроизводящихся полимеров, должны
были так или иначе возникнуть их элементарные кирпичики - органические
молекулы, такие, например, как аминокислоты, сахара и нуклеотиды.
Разумеется, что синтез подобных веществ осуществлялся без участия каких-
либо ферментов, для которых вообще не существовало матриц ДНК.
Выдающуюся роль в понимании механизма возникновения жизни на Земле
сыграли представления, развиваемые академиком А. И. Опариным. Согласно
гипотезе А. И. Опарина, синтез органических молекул из неорганических или
более простых органических, связанный с ростом свободной энергии, мог
осуществляться под действием естественных для той стадии развития Земли
фи-
352 Глава XXIII. Свет и происхождение жизин на Земле
зических факторов, причем решающее значение при образовании сложных
органических молекул сыграли особые структуры, получившие название
коацерватных капель.
В качестве факторов, вызывающих абиогенный синтез органических молекул,
рассматриваются электрические разряды (молнии), высокие температуры
(горячие источники, гейзеры), проникающая радиация и ультрафиолетовый
свет. Сейчас трудно оценить их соотносительную роль в добиотических
стадиях эволюции. Тем не менее очевидно, что синтез веществ, вызываемый
УФ-светом, имеет преимущества в сравнении с электро- и термосинтезом по
перманентности и масштабности действия светового фактора.
Для понимания роли света в добиологической эволюции важным является тезис
