Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Конев С.В. -> "Фотобиология" -> 137

Фотобиология - Конев С.В.

Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология — Мн.: БГУ, 1979. — 385 c.
Скачать (прямая ссылка): fotobiologiya1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 131 132 133 134 135 136 < 137 > 138 139 140 141 142 143 .. 144 >> Следующая

Сельскохозяйственная биохимия, 1977, 5, 757.
Рубин Л. Б. Лазерная техника в современной биологии. М., 1978.
ФабелиискийИ. Л. Новые оптические методы изучения быст-ропротекающих
процессов,-Успехи физ. наук, 1971, 1, 104.
Глава XXV. ОБЩНОСТЬ И СПЕЦИФИЧНОСТЬ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
В этой главе мы постараемся привести факты в подтверждение высказанного
крупнейшим советским учёным, одним из основоположников современной
молекулярной биологии В. А. Энгельгардтом положения: "общности среди
многообразия, а также элементов родства у явлений и закономерностей,
относящихся, казалось бы, к весьма отдаленным друг от друга сферам" *).
Традиционной иллюстрацией положения В. А, Энгельгардта является,
например, молекулярная биология гена. Код, с помощью которого
записывается и расшифровывается наследственная информация у вирусов,
микроорганизмов, растений и животных, в принципе, один и тот же: одни и
те же триплеты ДНК кодируют одинаковые аминокислоты.
Задача этой главы - проследить черты общности и специфичности
разнообразных фотобиологических процессов, рассмотренных в предыдущих
главах.
*> Эигельгардт В. А. Часть и целое в молекулярной биологии. М., Знание,
1973, с. 4.
366 Глава XXV. Общность фотобиологических реакций
Разумеется, свет не несет наследственную информацию, лежащую в основе
индивидуального и эволюционного развития. Тем не менее он является
важнейшим фактором внешней среды, с которым так или иначе взаимодействуют
все формы живой материи. И самое главное - свет практически единственный
внешний источник энергии для всей биосферы. Вторая важнейшая функция
света - информационная. Со светом связано большое количество и других
разнообразных биологических эффектов. Отсюда вытекают два важнейших
вывода:
1) для фотобиологии в целом должно быть характерно большее многообразие,
чем для "одноплановых", структурно-функциональных реакций (например,
генетических), имеющих только одну биологическую задачу;
2) большего единообразия следует ожидать внутри однотипных
фотобиологических реакций (например, фотосинтез) .
К этим двум выводам можно добавить еще один. Поскольку все
фотобиологические реакции начинаются со взаимодействия кванта света с
веществом, приводящего к возникновению электронно-возбужденных состояний,
наиболее выраженная общность всех реакций проявляется на их первых
этапах. На последующих стадиях происходит специфическое разветвление
процессов, приводящее к множественности путей реализации.
Итак, отправной точкой всей фотобиологии является свет, поглощенный
молекулами биосубстрата и переведший их в электронно-возбужденное
состояние. Электронно-возбужденные состояния возникают либо в результате
поглощения кванта света самой молекулой (прямое возбуждение), либо
вследствие миграции энергии от соседних молекул (косвенное возбуждение).
Миграция энергии увеличивает поперечное сечение биологически активного
поглощения (точнее, элементарного акта фо-тобиологической реакции), как
это наблюдается, например, при фотосинтезе, где многие молекулы-
светосборщи-ки работают на одну молекулу .реакционного центра. В других
случаях миграция энергии выполняет защитную функцию. Например, перенос
энергии от нуклеотидов ДНК к тирозину белков в хроматине снижает
эффективность повреждающего действия УФ-света на геном,-
Глава XXV. Общность фотобиологических реакций 367
поперечное сечение биологически активного поглощения уменьшается.
Возникшие тем или иным способом возбужденные молекулы реализуют свою
активность фотохимическим путем с участием синглетных и триплетных
состояний.
Не исключена возможность и иного, "теплового" пути (тепловая диссипация),
при котором в большей или меньшей степени наблюдается избирательный
микроразогрев материала вокруг хромофора, что может привести к разрыву
водородных, гидрофобных и других слабых связей и, как следствие, к
конформациоиным перестройкам макромолекулы или даже мембраны.
Однако, как правило, в основе фотобиологии лежат именно фотохимические
реакции. Для их осуществления обычно достаточно одного кванта света
(одноквантовый процесс). Первичные фотохимические реакции, требующие двух
квантов и начинающиеся от второго триплетного возбужденного состояния по
схеме
S" ~t~ ^vi "*¦ S* -*¦ 7\ -f- ftv2 ->¦ T2i
в фотобиологии носят эпизодический характер. Подчиненное значение в
фотобиологии имеют также двухквантовые процессы типа
S0 + h"i -*¦ S* Р + hv2 -*¦ Р* -+ ...,
где второй квант поглощается не триплетным состоянием, а лабильным или
стабильным фотопродуктом, как это имеет место в фотохимии липидов или на
заключительных стадиях биосинтеза хлорофилла.
Первичные фотохимические реакции многообразны и охватывают почти все
превращения, рассмотренные в гл. II. На стадии образования первичных
фотопродуктов возникает одна из трех ситуаций: либо хромофор претерпевает
чисто внутримолекулярные химические перестройки, а соседние молекулы
остаются химически неизменными (например, цис-транс-изомеризация 11-цис-
Предыдущая << 1 .. 131 132 133 134 135 136 < 137 > 138 139 140 141 142 143 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed