Литература

• Владимиров Ю.А. Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. – М., 1989, с. 96-116 (Глава 5)

• Рощупкин Д.И., Артюхов В.Г. Основы фотобиофизики. – Воронеж, 1997, с. 43-76 (Глава 6-8)

Занятие № 16

ТЕМА: Фотосенсибилизированные процессы в биологических системах

Цель: Изучить механизмы фотодинамических процессов и фотосенсибилизаторы

В фотобиологии соединения, повышающие чувствительность биообъектов к свету, называют фотосенсибилизаторами. Механизмы фотохимических реакций фотосенсибилизаторов крайне многообразны, так же как и механизмы действия эндогенных хромофоров. Практически удобно фотосенсибилизированные процессы разделить на два типа: нуждающиеся в присутствии кислорода и не нуждающиеся в нем. Фотобиологические эффекты, для осуществления которых требуется участие трех составляющих - света, кислорода и красителя - принято называть фотодинамическими эффектами, а соответствующие красители - фотодинамическими красителями.

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Определение фотодинамических процессов и фотосенсибилизаторов.

2. Механизм процессов фотосенсибилизации без участия кислорода.

• Сенсибилизация димеризации тимина.

• Фотореакции с участием хлорпромазина.

3. Фотодинамические реакции. Фотореакции типа I и типа II.

4. Схема фотодинамических реакций типа II.

• Общая схема реакций.

• Исследование фотодинамических реакций с использованием физических тушителей и химических ловушек.

• Оценка констант скоростей реакций.

5. Механизм фотодинамических реакций типа I.

Самостоятельная работа

Приведите примеры фотосенсибилизированных процессов и фотосенсибилизаторов, используемых в фототерапии.

Литература

• Владимиров Ю.А. Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. – М., 1989, с. 116-129 (Глава 6)

• Рощупкин Д.И., Артюхов В.Г. Основы фотобиофизики. – Воронеж, 1997, с. 99-110 (Глава 12)

Занятие № 17

ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ: Механизмы фотобиологических процессов

Контрольные вопросы:

1. Основные фотобиологичсеские явления.

2. Основные стадии фотобиологических процессов.

3. Спектры поглощения биологически важных молекул.

4. Влияние экранирования на характеристики поглощения света.

5. Ориентация молекул и поглощение света.

6. Влияние неравномерного распределения молекул на характеристики поглощения.

7. Влияние светорассеяния на характеристики поглощения света.

8. Характеристики фотолюминесценции.

9. Влияние экранирования на характеристики фотолюминесценции.

10. Характеристики фотолюминесценции и миграция энергии.

11. Общие закономерности фотохимических превращений. Квантовый выход фотохимических реакций.

12. Кинетика однофотонных необратимых превращений. Характер зависимости количества продукта от интенсивности и времени облучения. Влияние экранирующих соединений на образование фотопродукта. Поперечное сечение фотолиза.

13. Обратимые фотопревращения. Характер зависимости количества образовавшегося продукта от дозы облучения.

14. Механизмы фотохимических процессов, в которых проявляется зависимость количества образовавшегося продукта от интенсивности облучения.

15. Спектры действия фотобиологических процессов. Задачи изучения спектров действия. Способы регистрации спектров действия.

16. Характер связи между первичным фотохимическим процессом и биологическим действием. Ограничения способа регистрации спектра фотобиологического действия при постоянной дозе.

17. Регистрация спектров действия при постоянной величине фотобиологического эффекта. Характер связи между дозой облучения и свойствами акцептора. Условия применимости.

18. Особенности регистрации спектров действия для многокомпонентных образцов.

19. Фотобиологические эффекты, зависящие от скорости образования фотохимического продукта.

20. Характеристики солнечного ультрафиолетового излучения.

21. Инактивирующее действие УФ-излучения на белки. Кинетика фотоинактивации белков.

22. Теория фотоинактивации молекул белков при фотолизе аминокислотных остатков. Спектры дейстия фотоинактивации белков.

23. Первичные фотопревращения аминокислотных остатков в белках под действием УФ-излучения.

24. Фотодимеризация пиримидиновых оснований в нуклеиновых кислотах, роль триплетных состояний. Роль димеризации тимина в инактивации ДНК под действием УФ-излучения.

25. Фотореактивация фотохимических повреждений ДНК.

26. Фотогидратация пиримидиновых оснований.

27. Сшивки ДНК с белками.

28. Индукция ультрафиолетовым излучением перекисного окисления ненасыщенных липидов. Схема элементарных реакций перекисного фотоокисления липидов.

29. Роль фотолиза антиоксидантов и фотопревращений гидроперекисей жирных кислот в свободные радикалы в развитии перекисного фотоокисления липидов в биомембранах.

30. Определение фотодинамических процессов и фотосенсибилизаторов.

31. Механизм процессов фотосенсибилизации без участия кислорода.

32. Фотодинамические реакции. Фотореакции типа I и типа II.

33. Схема фотодинамических реакций типа II.

34. Механизм фотодинамических реакций типа I.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ