Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Основы радиационной биофизики" -> 32

Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б., Беренфельд Б.С. Основы радиационной биофизики — Москва, 1982. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviradicionnoybiofiziki1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 144 >> Следующая

Если представление об одноударности процесса инактивации макромолекулы справедливо, то, исходя из величины дозы D37, можно определить параметры мишени — ее геометрические размеры и молекулярную массу (см. уравнение II-8).
Определение параметров мишени проводится на основании следующих рассуждений. Согласно «теории мишени» в случае одноударного процесса выполняется соотношение (II-8), т. е. масса мишени обратно пропорциональна величине дозы Dw, выраженной в числе попаданий на грамм:
M=l/Z)37[r], (III-1)
Переход от дозы, выраженной в грэях, к дозе в числе попаданий на грамм осуществляют следующим образом. Согласно определению
1 Гр = Дж-кг_1 = 6,24-1015 эВ-г-1. (III-2)
Энергию одного попадания, т. е. необходимую для возникновения одиночной ионизации или скопления из 2—3 пар ионов, примем равной 75 эВ (на образование пары ионов расходуется 32—34 эВ, а на рой из 2—3 пар ионов — около 110 эВ).
Теперь можно перейти от дозы в грэях к дозе в числе попаданий на один грамм:
1 Гр = 6,24-1015 эВ/г:75 эВ/попадание = 0,82-1014
попаданий/г. (П1-3)
Зная массу мишени в граммах, ее молекулярную массу легко определить умножением массы на число Авогадро.
На основании экспериментально установленных величин D3r были рассчитаны молекулярные массы мишеней, ответственных за инактивацию большого числа молекул. Во всех случаях, начиная от небольшой молекулы пенициллина, имеющей молекулярную массу около 103 дальтон, и до трансформирующей ДНК массой в 107 дальтон, наблюдается хорошее соответствие между молекулярной массой мишени и истинной молекулярной массой соответствующей молекулы.
то7
ю'
?ю!
S ю‘
10‘
10 20 30 40
Доза облучения, Х104 Гр
Рис. III—7. Инактивация трипсина у-лучамн в0Со (1) и а-частицами полония (2) в вакууме (по Александеру, 1957)
10г 103
дн^
Кат алаэа
О О %fJr V
°7
у/°
'"'П енщ [ИЛЛИН
ю4
Мфиз-ХИМ
10е ю7
Рис. III—8. Корреляция между молекулярным весом молекул, определенным физико-химическими методами (МфЯЗ-хим) и молекулярным весом мишени, ответственной за инактивацию (Мрадиац) (по Хатчинсону и Полларду, 1961)
Представление о корреляции этих двух групп дает рис. III-8, где по оси абсцисс отложены истинные молекулярные массы молекул, а по оси ординат — молекулярные массы мишеней, ответственных за инактивацию соответствующих молекул. Если отрезки осей равны, то пересечение их проекций дает точку, лежащую на прямой, проходящей под углом 45°, как это в действительности и имеет место.
В большинстве случаев размер мишени близок к геометрическим размерам молекул, т. е. одиночное событие потери энергии в любой точке молекулы приводит к ее инактивации. Этот вывод имеет важное значение. Дальнейший биофизический анализ должен исходить из того факта, что в результате одиночного взаимодействия ионизирующей частицы с молекулой с затратой энергии около 75 эВ молекула белка или нуклеиновой кислоты утрачивает
различные функциональные свойства. Между двумя этими событиями — переносом дискретной порции энергии излучения к макромолекуле и ее инактивацией — происходит ряд последовательных физико-химических процессов, которые требуют детального списания.
Количество энергии, приходящееся на взаимодействие.
Первичные продукты радиационного превращения молекул
Представление о вероятностном характере взаимодействия излучения с веществом, в результате которого некоторые атомы или молекулы поглощают дискретные порции энергии, сформировалось в 20-е гг. Оно привело к формулировке принципа попадания в радиобиологии. Однако до настоящего йремени не создана строгая теория, позволяющая на основании строения молекулы предсказать вероятность поглощения ею определенного количества энергии ионизирующего излучения, т. е. оценить относительную ча-стоту поглощения различных «энергетических пакетов».
Такие исследования интенсивно проводятся в последнее десятилетие. Наметилось два направления: теоретическое, основанное на квантовомеханических моделях, и экспериментальное, связанное с поиском методов прямого измерения потерь энергии в результате одиночного взаимодействия заряженной частицы с молекулой.
Теория, развитая Бете (см. гл. I), позволяет количественно оценить потерю энергии частицы при ее прохождении в веществе. На основании уравнения (1-14) можно рассчитать дифференциальную потерю энергии частицей определенного заряда, движущейся со скоростью v в веществе данной плотности. Однако величина потери энергии dEjdx еще ничего не говорит о том, какие «энергетические пакеты» переносятся к молекуле. В принципе, передача энергии может происходить за счет двух типов взаимодействия — лобового и скользящего соударения.
Лобовое соударение достаточно точно описывается классической электродинамикой. При этом типе взаимодействия осуществляется «прямое попадание» заряженной частицы в орбитальный электрон, который приобретает необыкновенно большой момент количества движения. Вероятность этого эффекта низка. В 8—10 раз чаще происходит скользящее соударение, которое служит основным типом взаимодействия заряженной частицы с молекулами.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed