Понятие, стадии и особенности радиобиологических процессов.

 

Радиобиологические процессы – процессы взаимодействия с живой системой ионизирующих излучений, приводящие к изменению их структуры и функций.

 

Первичные стадии:

1. радиофизические

2. радиохимические

 

Различие фото- и радиобиологических процессов связано с много большей энергией ионизирующих излучений:

1. При взаимодействии ионизированных молекул с молекулами вещества, оно сразу ионизируется (без возбуждения).

2. Свет селективен, а ионизированными называют все типы молекул, т.е. селективность отсутствует.

3. Свободно-радикальные процессы развиваются по цепному механизму, т.е. происходит самоусиление.

 

Биофизические основы действия ионизирующего излучения.

 

Все жизненно-важные биологические соединения функционируют в водном окружении, следовательно, ионизации подвергаются и органические молекулы, и молекулы воды.

H2O + hv → H2O+ + e-

 

Различают прямое и косвенное действие ионизирующего излучения.

Прямое действие – на радиохимической стадии непосредственно преобразуются сразу органические молекулы.

Непрямое действие (через воду) – на радиохимической стадии сначала преобразуются ионизированные молекулы воды, а продукт преобразования вступает в реакции с органическими молекулами.

Разложение ионизированных молекул воды под действием ионизирующего излучения – радиолиз воды:

H2O+ → H+ + OH* (свободный радикал)

H2O + e- → H2O-

H2O- → OH- + H* (свободный радикал)

H2O+ + e- → H2O* → H* + OH*

В присутствии кислорода:

H* + O2 → *HO2 (гидроперекисный радикал)

*HO2 + *HO2 → H2O2 + 2O (продукты – очень сильные окислители)

Все эти ионы и свободные радикалы вызовут повреждение мембраны и отделение биологически важных молекул. Если механизмы репарации не успевают всё исправить, то развивается лучевая болезнь.

 

Лекция 4. Свободные радикалы в биологических процессах.

 

1. Понятие и виды свободных радикалов.

2. Свойства свободных радикалов. Свободные радикалы в организме человека.

3. Методы обнаружения свободных радикалов в тканях организма.

 

Понятие и виды свободных радикалов.

 

Свободные радикалы – молекула или её часть (атом, ион), обладающие неспаренными электронами. Если частица имеет 1 электрон - монорадикал (Н*, ОН*). Если частица имеет 2 электрона – бирадикал (О** + все триплетно возбуждённые молекулы).

Свободный радикал может быть нейтральным и заряженным (ион-радикал), например (*RH)+.