Текущее время: 19 апр 2021, 05:36

Часовой пояс: UTC + 5 часов




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 
 66. Фотофизическая дезактивация электронно-возбужденной моле 
Автор Сообщение
Сообщение 66. Фотофизическая дезактивация электронно-возбужденной моле
-

_________________
http://splav-katamaran.ru | http://katamaran-ural.ru - Прокат катамаранов и организация сплавов по рекам Урала! Екатеринбург. +79501965005 katamaran.ural@mail.ru


05 янв 2011, 15:48
Профиль Отправить личное сообщение
Сообщение Re: 66. Фотофизическая дезактивация электронно-возбужденной моле
Энергия возбуждения, приобретенная молекулой при поглощениии кванта света, реализуется различными путями. Прямые стрелки между уровнями - излучательные переходы, волнистые - безызлучательные. При поглощении молекулой кванта света происходит переход одного электрона с заполненного уровня (So) на один из незаполненных уровней. Молекула при этом оказывается в синглет-ном (Si, S2) электронно-возбужденном состоянии. При переходе между уровнями So, Si, S2 спины электронов не изменяются (антипараллельны). Время жизни молекул в состоянии Si составляет 10″8 - 10~9 с. За время порядка КГ11 - 10~12 с возбужденная молекула безызлучательным путем отдает избыток электронной и колебательной энергии окружающей среде. Этот процесс в спектроскопии получил название внутренней конверсии. В результате внутренней конверсии все молекулы вещества, независимо от того, в какое электронно-колебательное состояние они были переведены поглощенным фотоном, переходят на низший колебательный подуровень первого синглетного возбужденного состояния (Si). От этого состояния берут начало все последующие, конкурирующие между собой фотофизические процессы, в конечном счете приводящие к дезактивации возбужденной молекулы.
Необходимым условием люминесценции является превышение вероятности излучательных переходов над вероятностью безызлучательных. Повышение вероятности безызлучательных переходов приводит к тушению люминесценции, и эта вероятность увеличивается при повышении температуры (температурное тушение), концентрации люминесцирующих молекул (концентрационное ту-шение) или примесей (примесное тушение). Люминесценция ряда биологических объектов (некоторые виды бактерий, грибов, некоторые беспозвоночные животные, рыбы) позволила получить информацию о процессах, происходящих в клетках на молекулярном уровне.
Спектры люминесценции (испускания) - это зависимость интенсивности люминесценции образца от длины волны (частоты) измеряемого света. Интенсивность люминесценции выражается обычно в единицах энергии или в числе высвечиваемых квантов.
Измерение спектров люминесценции проводят с помощью приборов, называемых спектрофлуориметрами. Высокая чувствительность, точность и быстродействие обусловили широкое распространение люминесцентных методов исследования в биологии, медицине, сельском хозяйстве, химии и других областях знаний. Регистрацию люминесценции используют для качественного и количественного анализа, а также для изучения структуры и функции биосистем различной сложности организации: от макромолекул и мембран до целых органов и организмов.
В разбавленных растворах 1Л пропорциональна концентрации индивидуальных веществ, поэтому в данном случае спектры возбуждения люминесценции по форме соответствуют спектрам поглощения люминесцирующих веществ. В случае концентрированных растворов чистых веществ, т.е. при полном поглощении возбуждающего света, величина (1 - Т) - 1 и спектры возбуждения люминесценции представляют собой прямую линию, параллельную оси длин волн. Спектры возбуждения люминесценции измеряют в биологических исследованиях с целью установления спектра поглощения вещества, ответственного за флуоресценцию объекта в данной спектральной области. Это важно для идентификации флуоресцирующих веществ. Измерение спектров возбуждения люминесценции в сочетании с измерением спектров люминесценции - один из основных методов изучения миграции энергии возбуждения между молекулами в биообъекте. Если спектр возбуждения люминесценции полностью совпадает со спектром поглощения смеси двух веществ, то это свидетельствует о 100 %-ной эффективности миграции энергии от одного из компонентов системы к ее другому.
Поглощение монохроматического света веществом описывается законом Бугера-Ламберта-Бера
I = I0e- snl или I = I010- ecl,
где I и I0 - интенсивности ослабленного образцом и падающего на образец монохроматического света ; l - толщина образца (см); n и c - концентрация вещества в образце, выражаемая соответственно в числе молекул на 1 см3 (1/см3) или в молях на литр (М); коэффициенты s (см2) и e [л/(моль " см)] характеризуют способность молекул исследуемого вещества поглощать свет данной длины волны и называются поперечным сечением поглощения и молярным коэффициентом поглощения соответственно. Часто способность образцов поглощать свет количественно оценивают величиной оптической плотности D = ecl = lg (I0 / I ). Зависимость s, e или D от длины волны называют спектром поглощения .
Способность поглощать свет и положение полосы поглощения определяются прежде всего тем, как связаны между собой в молекулах атомы углерода. Чем длиннее в молекуле система сопряженных двойных связей (система чередующихся двойных и одинарных связей между атомами углерода), тем в более длинноволновой области располагается спектр поглощения
Меняя длину волны, можно избирательно возбуждать и фотохимически модифицировать разные биомолекулы. На этом основана избирательность действия света. Поглощение квантов рентгеновского или гамма-излучения осуществляется не молекулами , а атомами и не зависит от того, в состав каких молекул эти атомы входят. Поэтому поглощение ионизирующего излучения происходит в основном теми элементами, которых в организме больше. А так как наш организм на 80% состоит из воды, то радиохимические процессы приводят преимущественно к появлению свободных радикалов воды.
По закону Бугера-Ламберта-Бера молекулы представляют собой мишени с некоторым эффективным сечением s, при попадании в которое происходит поглощение кванта света . В фотохимии ввели понятие поперечного сечения фотохимической реакции s = js (см2). Видно, что s меньше s по абсолютному значению, так как j меньше единицы, но форма кривых зависимостей величин s и s от длины волны света одинакова. Зависимость от длины волны называется спектром действия фотохимической реакции. Для нахождения формы спектра действия проводят определение значений s при нескольких длинах волн. При исследовании относительно простых систем, например растворов ферментов, при каждой длине волны регистрируют дозовую кривую инактивации фермента. Скорость фотоинактивации описывается уравнением
dn / dt = -I0(1 - e- snl)/ l,
где n - концентрация активного фермента. Для разбавленных растворов это уравнение упрощается
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Биологически активен весь диапазон оптического излучения (200 - 800 нм), но наиболее острые эффекты вызываются ультрафиолетовым светом (200 - 400 нм). На рис. 3 приведены спектры пропускания поверхностных тканей человека. Видно, что ультрафиолетовые лучи практически полностью поглощаются эпидермисом, едва проникая в кожу.
Загар. Ультрафиолетовое излучение помимо эритемы вызывает гиперпигментацию кожи - загар. Загар является замедленным процессом и начинает развиваться в коже через 2 - 3 суток после облучения, достигает максимума на 13 - 21-й день и затем угасает за несколько месяцев. Спектр действия загара похож на спектр действия эритемы, то есть наиболее эффективно опять же УФ-В-излучение. Ультрафиолетовое излучение запускает сложную цепь реакций биосинтеза меланина в специализированных клетках - меланоцитах.
Иммуносупрессия. Другим эффектом ультрафиолетового облучения является иммуносупрессия, проявляющаяся в подавлении клеточно-опосредованного иммунитета как у человека, так и у животных. С одной стороны, подавление иммунной системы благоприятствует возникновению и развитию злокачественных новообразований. С другой стороны, есть заболевания (например, псориаз, различные артриты и др.) с выраженной аутоиммунной компонентой, когда возникает воспалительная реакция на собственные антигены организма. В этих случаях ультрафиолетовый свет используется как эффективное терапевтическое средство, подавляющее аутоиммунные реакции.
ВИДИМЫЙ СВЕТ
Весь спектр видимого света (400 - 800 нм) биологически активен. Рассмотрим лишь несколько примеров.
Фотопериодизм у животных. Обширный класс процессов, происходящих под действием видимого света, - это фотопериодические процессы. Вся жизнедеятельность животных периодична. Ежедневно бодрствование сменяется сном, двигательная активность - покоем и т.д. Есть не только суточные, но и более длительные сезонные и годичные ритмы роста, размножения, запасания жира, линек, миграций и т.д.
Гормоны - водители фотопериодических ритмов. Биохимическим механизмом, лежащим в основе проявления фотопериодических эффектов на уровне целого организма, является изменение под действием света содержания в организме ряда гормонов.


19 янв 2011, 20:05
Профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Часовой пояс: UTC + 5 часов



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © phpBB Group.
Designed by Vjacheslav Trushkin for Free Forums/DivisionCore.
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB