Светоимпульсная стимуляция растений. - Шахов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Но начиная с появления стабильных, долгоживущих образований дальнейшие физико-химические, химические, биохимические, физиологические и биологические процессы будут сходными в основных направлениях. Они могут отличаться только количественно, что связано с дозой попадания на систему энергии,. Нами уже отмечалось (Бидзиля, Шахов, 1967 ), что радиационно-энергетический комплекс процессов в живой системе, начиная от поглощения энергии излучения до полной ее реализации в метаболизме и росте организма, можно условно разделить на три этапа: физический, химический и биологический. Эти процессы для всех видов высокоэнергетического излучения общие.
Наиболее стабильными и долгоживущими образованиями при действии на целостный живой организм, его ткань, орган, клетку и на субклеточные структуры различными видами высокоэнергетической радиаций - ИКСС, УФ, рентгеновские и гамма-лучи, альфа-1И бета-частицы, нейтроны и протоны и др. - являются свободные радикалы (СР ), или, как их еще называют, парамагнитные частицы, парамагнитные центры, спины, неспаренные электроны. Эти СР, которые образуются под действием дополнительного внешнего облучения, называются индуцированными свободными радикалами (ИСР). Образование ИСР в биологических объектах можно вызвать и механическим воздействием, действием высоких температур и других физических факторов. Количественный уровень индуцированного парамагнетизма в рас-' тениях и в других биологических объектах сильно зависит от природы облучаемого объекта, степени его равновесного состояния с физическими факторами внешней и внутренней среды (влажность, температура, окружающий газ, его парциальное давление в системе), а также от уровня общей биологической активности и от вида внешнего воздействия, его энергии, мощности и дозы.
При использовании излучений высокой энергии количество ИСР в биологической ткани составляет 10”^ - 10^ на 1 г сухого вещества. Конечно, это не значит, что такое количество является пределом, ибо, сильно увеличивая дозу облучения
можно повысить уровень содержания ИСР. Теоретически все молекулы ткани можно сделать парамагнитными при Действии на нее большой дозой высокоэнергетического излучения. Однако экспериментально практически сделать это невозможно. При облучении биологической системы экспериментатор имеет дело с набором самых различных молекул, которые находятся в сложном взаимодействии. Эта сложность усиливается при облучении живого, активно метаболизирующего биологического объекта. Поэтому, как правило, уровень парамагнетизма при облучении биологически активной ткани или органа редко превышает величину 10^ парамагнитных центров в 1 г пу-
t
хого вещества. Такой уровень парамагнетизма живого объекта во время облучения высокоэнергетической радиацией достигается не прямолинейно, а проходя несколько порогов насыщения. Каждый порог насыщения парамагнитных центров соответствует определенному уровню энергии воздействующего излучения и природе парамагнитных центров, образующихся при воздействии данной энергии излучения. Дело в том, что различные парамагнитные центры образуются при ионизации или разрывах определенных химических связей конкретных молекул. Так, для превращения диамагнитных молекул группы А облучаемой ткани в парамагнитные молекулы требуется определенная доза данного вида лучистой энергии - доза Д . При дальнейшем воздействии облучения, когда все молекулы группы А стали парамагнитными, происходит следующий процесс: неспаренные электроны парамагнитных молекул группы А рекомбинируют между собой и общий парамагнетизм ткани не меняется. Наступает равновесное состояние парамагнитных центров - количество образованных центров равно количеству рекомбинированных, что означает первый порог насыщения. Если при таком состоянии и дальше увеличивать дозу облучения, то наступает процесс образования парамагнитных центров в молекулах группы Б, входящих в со-. став той же облучаемой системы. Таким образом, доза Д^, которая больше дозы Д , приведет к увеличению нарастания общего парамагнетизма облучаемой системы за счет образования новых парамагнитных центров, и кривая выхода после первого насыщения начнет возрастать* Это возрастание будет происходить до тех пор, пока все молекулы группы Б не станут парамагнитными, после чего наступит второй порог насыщения парамагнетизма облучаемой системы, что выразится в полной рекомбинации парамагнитных центров молекул группы Б. Дальнейшее увеличение дозы облучения приводит к образованию неспаренных спинов в молекулах группы В. Эта доза облучения, доза Д^ , приводит к образованию на кривой выхода парамагнетизма третьего порога насыщения, который наступает после того, как все молекулы группы В станут парамагнитными. При дальнейшем увеличении дозы облучения процесс образования порогов насыщения может продолжаться.
Образование трех порогов насыщения при облучении биологической системы возрастающими дозами лучистой энергии можно представить схематически.
