Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 63

Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 448 c.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка): radiacionnayabiofizika2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 210 >> Следующая

Рис. IV.6. Инактивация лиофилизи-рованных рибосом из клеток E.coli 7-излучением 60Со.
снижается доля рибосом, сохранивших исходную синтетическую активность.
Таким образом, в модельных системах in vitro можно анализировать инактивацию нуклеиновых кислот и надмолекулярных комплексов, в которые входят эти макромолекулы. Особый интерес представляют исследования радиационного поражения хроматина. Эти эксперименты приближают нас к пониманию реальных процессов инактивации ДНК в клетке.
Прямое действие радиации на молекулы ДНК, иРНК, тРНК и сложные надмолекулярные ансамбли — рибосомы — приводит к утрате ими биологических функций, связанных с репликацией, транскрипцией и трансляцией генетического кода. Такого рода эффекты имеют решающее значение при действии радиации на вирусы, бактерии, клетки и сложные многоклеточные системы. Поэтому изучению механизмов инактивации нуклеиновых кислот ионизирующим излучением уделяется большое внимание.
В настоящем разделе описаны некоторые экспериментальные подходы, позволяющие изучать характер инактивации белков и нуклеиновых кислот под действием ионизирующей радиации. Феномены, наблюдаемые в такого рода экспериментах, отражают заключительный этап лучевого поражения, когда стойкие структурные повреждения уже привели к необратимым изменениям биологических свойств макромолекулы. Эти данные могут служить отправной точкой биофизического анализа механизма инактивации при прямом действии излучения. Биофизический анализ должен воссоздать все предшествующие этапы «размена энергии* излучения, которые в конечном счете и сформировали наблюдаемые функциональные нарушения.
136
Гл. IV. Прямое действие ионизирующих излучений
4. Последовательность стадий прямого действия радиации
Здесь будет рассмотрена последовательность событий, происходящих от момента непосредственной передачи энергии излучения макромолекуле и до появления в ней стойких структурных и функциональных изменений. Как упоминалось выше, условно этот процесс может быть поделен на три стадии.
На первой, или физической, стадии энергия излучения переносится веществу, возникают возбужденные и ионизированные молекулы, неравномерно распределенные в объеме вещества. Эти события происходят в первые 10~16-10-13 с.
Для выяснения природы первичных физических процессов необходимо определить параметры с мишени», ответственной за инактивацию молекул. Для решения этой задачи необходим формальный анализ кривых «доза-эффект», сопоставление эффективности излучений с различными ЛПЭ и с различной мощностью дозы, теоретические исследования величин «энергетических пакетов», переносимых молекуле в единичном акте взаимодействия излучения с веществом. Для этой цели привлекаются квантовомеханические представления и сложный математический аппарат.
Следующая, физико-химическая, стадия состоит из различных типов реакций, приводящих к перераспределению между возбужденными молекулами избыточной энергии. Эти реакции протекают за время порядка 10~13~10“10 с. Облученные молекулы, находящиеся в различных электронно-возбужденных состояниях, в течение физикохимической стадии имеют много возможностей для дальнейших превращений. В результате появляются разнообразные активные продукты: ионы, радикалы. Поэтому в веществе, состоящем даже из одного типа молекул, облучение генерирует ионы и радикалы с широким спектром химических свойств.
Для изучения этой стадии исследуют спектр первичных продуктов, возникающих в результате физико-химических процессов перераспределения избыточной энергии, поглощенной молекулами. Особая роль здесь принадлежит методу электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и другим способам идентификации свободных радикалов.
На третьей, или химической, стадии действия ионизирующих излучений ионы и радикалы взаимодействуют друг с другом и с окружающими молекулами, формируя структурные повреждения различного типа. Реакции химической стадии заканчиваются в первые 10~6-10_3 с после облучения *). Для выявления разного типа структурных повреждений молекул используется современный арсенал физических и химических методов анализа макромолекул.
*) Рассматриваемая классификация и порядок величин для отдельных стадий предложены Платцманом (1958, 1962).
4. Последовательность стадий прямого действия радиации_________137
100
4.1. Первичные физические процессы
В гл. Ш рассматривался формальный подход к объяснению природы первичных событий, приводящих к конечному радиобиологическому эффекту, основанный на анализе экспериментальных кривых «доза-эффект». В частности, обсуждались критерии «одноударно-сти» процесса инактивации и перечислялись условия, выполнение которых показывает, что радиобиологический эффект вызван одиночным переносом дискретной порции энергии излучения к мишени, находящейся в пределах объекта.
Рассмотрим, выполняются ли эти условия в случае инактивации белков и нуклеиновых кислот.
Первое условие — экспоненциальный характер кривых «доза-эффект». Как указывалось в данной главе, при облучении сухих или кристаллических белков и нуклеиновых кислот эффект облучения экспоненциально зависит от поглощенной дозы радиации.
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed