Понятие и стадии фотобиологических процессов

Фотобиологические процессы – все процессы в биологических системах, происходящие при поглощении энергии света и приводящие к изменению структуры и функций этих систем.

Специфику фотобиологических процессов составляют их первичные (световые) стадии: фотофизические и фотохимические – а последующие темновые стадии являются обычными биохимическими.

Фотофизика – поглощение молекулой кванта света, переход её в возбуждённое состояние.

Фотохимия – вступление возбуждённой молекулы в химические реакции, приводящие (через ряд промежуточных стадий) к образованию устойчивых соединений (т.е. это безизлучательный переход из возбуждённого состояния в основное путём вступления в химические реакции).

Первичные стадии в целом представляют собой трансформацию энергии фотона в энергию химических связей первых устойчивых фотопродуктов.

Молекулярный механизм первичных стадий:

Фотофизика: RH + hv → RH^* (S или Т - возбуждение)

Фотохимия: RH^* → (R^*H)⁺ + e^- (R^*H)⁺ → R^* + H⁺ R^* + O₂ → ROO

(фотоионизация и образование свободных радикалов)

Эффективность преобразования поглощённой световой энергии в первичной фотохимической реакции оценивается её квантовым выходом:

Обычно квантовый выход значительно меньше единицы, так как часть поглощённых квантов растрачивается в тепло или идёт на люминесценцию.

Спектр действия фотохимической реакции – зависимость относительной скорости реакции от длины волны действующего света:

Сравнение спектров действия со спектрами поглощения позволяет выяснить, какие вещества участвуют в реакции.

Дата добавления: 2014-01-04