Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Конев С.В. -> "Фотобиология" -> 127

Фотобиология - Конев С.В.

Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология — Мн.: БГУ, 1979. — 385 c.
Скачать (прямая ссылка): fotobiologiya1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 121 122 123 124 125 126 < 127 > 128 129 130 131 132 133 .. 144 >> Следующая

стимуляция, изменение температуры и артериального давления крови,
аллергия, циркулярный коллапс и т. п.
Понятно, что для каждого отдельного сенсибилизатора и биологического
объекта первично повреждаются не все, а одна или несколько определенных,
наиболее чувствительных жизненно важных структур (функций). Следствием
первичного повреждения "слабого места" являются нарушение других структур
(функций) и в пределе гибель клетки или организма. Какие молекулярные
структуры клетки повреждаются в первую очередь, определяется, с одной
стороны, природой красителя, с другой--особенностями биологического
объекта: проницаемостью клеток для хромофора и его микрорас* пределением
внутри клетки (комплексирование с макромолекулами). Иными словами, в
каждом конкретном случае (определенный краситель и определенный
биологический объект) могут первично повреждаться самые различные
молекулярные структуры: структурные белки мембран, различные ферменты,
фосфолипиды, РНК, ДНК-
Природа акцептора фотодинамически активного света очевидна. Это проникший
в клетку хромофор (краситель). Поэтому спектры действия фотодинамического
повреждения должны совпадать со спектрами поглощения красителя, что и
наблюдается в эксперименте.
340
Глава XXII. Фотодинамическое действие
Во многих случаях фотодинамическое повреждение биологических объектов
протекает по одноквантовому одноударному механизму. Однако у некоторых
микроорганизмов сенсибилизация летального и мутагенного действия света
имеет различные механизмы. Например, у нейроспоры фотодинамический
бактерицидный эффект - одноударный, а мутагенный - двухударный процесс.
Наконец, если кванты света через фотодинамический эффект адресуются
ферментам, содержание которых в клетке велико (например, данный фермент
представлен 1000 молекулами), то фотодинамическое действие будет
протекать по многоударному механизму, поскольку инактивация одной или
нескольких молекул не приведет к гибели клетки. Наоборот, гибель клеток
или фагов в результате фотодинамического повреждения ДНК является, как
правило, одноударным процессом.
Из сказанного ясно, что цепь событий, ведущих к биологическому эффекту,
начинается с образования синглетного возбужденного состояния красителя.
Однако непосредственно участвуют в первичных фотохимических реакциях не
синглетные, а триплетные возбужденные молекулы. Участие триплетного
состояния красителя в фотосенсибилизированном окислении доказывается
следующими опытами: 1) по дезактивации триплетных и синглетных состояний
различными тушителями, в которых показан параллелизм между тушением
фосфоресценции и уменьшением квантового выхода фотоокисления ряда
органических веществ; 2) в которых выявлена способность акцепторов,
уменьшающих заселенность триплетных уровней красителя за счет три-плет-
триплетной миграции, снижать концентрацию радикалов, участвующих в
реакции окисления; 3) по идентификации триплетных состояний методом флеш-
фотолиза при сенсибилизированном окислении яичного альбумина, аминокислот
и других органических молекул, а также нуклеиновых кислот; 4) где
показана способность возбужденной свободно диффундирующей молекулы
красителя инактивировать белок при столкновении с ним спустя время, за
которое синглетное состояние полностью дезактивируется. Действительно,
рост квантового выхода сенсибилизированной инакти-
1. Общая характеристика
341
вадии пепсина и миозина прекращается после достижения концентрации белка
10-4 М, при которой среднее время между столкновениями молекул белка и
красителя намного больше (около 10-5 с), чем время жизни синглетного
состояния (10-9 с).
Участие триплетных состояний красителей предусматривается во всех
предложенных схемах фотодина-мического действия:
I • -> S j -*¦ 7^, Уд -f- ЯН2 -*¦ S0 -f- /?Н2, -f- Оа -Р;
II. iSq-f- hv Sj -> 7\, T'l-b №a S0H2 -{- R,
SoH2 -f- 02 -*¦ S0 -f- H202;
III. S" + hv S* - Tlt T1 + Oa-.S0 + O*, tfH2 + 0*-P;
IV. Sq -f- hv -> 5j -> Tlt 02 -> Sq00 , RH2 -f- Sft OO P -f- Sgj
V. S0 + RH2 ¦* S"/?H2, S0tfH2 + hv ¦* S| *H2 - 7у?н2,
-{- 02 So -f- P,
где S0 - краситель; P - продукт; S* и Tt - первые син-глентные и
триплетные возбужденные состояния соответственно; /?Н2- субстрат; /?Нг-
возбужденный субстрат; R - окисленная форма субстрата; О* - возбужденная
реактивная форма кислорода, скорее всего синглетная; S0H2-
фотовосстановленная форма красителя; 50ОО - реактивный комплекс красителя
с кислородом; 50/?Н2 - комплекс краситель- субстрат; S*#H2 и 7у?02 -
синглетное и триплетное состояния комплекса краситель - субстрат.
Как видно из схем, краситель выступает в роли три-плетного
фотокатализатора и регенерируется в конце реакции. Для всех пяти схем
обязательным является участие кислорода *), который реагирует либо с
возбужденным за счет миграции энергии субстратом (V), либо с
восстановленным (II), или "триплетным" (IV) красителем. Наконец, может
иметь место реакция между возбужденным кислородом и субстратом (III).
Предыдущая << 1 .. 121 122 123 124 125 126 < 127 > 128 129 130 131 132 133 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed