Файл: Реферат таырыбы днкны фотохимиялы трленулері Орындаан Жайынбай Жазира Курс 1 курс.docx

ДНК-ның фотохимиялық түрленулері

ЖОСПАР:

1. КІРІСПЕ

ДНҚ–ныңфотохимиялықтүрленуіменлюминесценттіксорғылар

2. НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1. 
   ДНК-ның фотохимиялық түрленуі.
   
2. 
   Фотобиологиялық әсерлердің спектрлері. 1.3.Олардың биология мен медицина қолданылуы. III.ҚОРЫТЫНДЫ
   

IV.ПАЙДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. 
   КІРІСПЕ
   

Тақырып бойынша ДНҚ –ның фотохимиялық түрленуі менлюминесценттік сорғылар туралы ақпаратты қамтуқажет болды . Еңалдымен фотохимиялық реакциялар дегеніміздің өзі не екеніне тоқталакеттім келеді . Фотохимиялық реакциялар - жарықтың әрекетімен болатынхимиялық процестер. Табиғатта кеңінен тараған ,фотосинтездің , озонқабатының түзілуі мен бұзылуының, фотохимиялық у түтін пайдаболуының және ластағыш заттектердің басқа да бірқатар айналуларыныңнегізіосыфотохимиялықреакцияларболып табылады.Фотохимиялық реакциялар —химия ғылымының жарық сәулелеріәсерінен жүретін реакцияларды зерттейтін саласы . Фотохимиямен оптикажәне оптикалық сәуле шығару тығыз байланысты . Фотохимиялықреакциялардың жүруі затқа сіңірілген жарық сәулелерінің әсерінен ғанаболатынын алғаш орыс ғалымы Х.Гротгус дәлелдеген (1818) . Ол“Химиялық қоспада тек жұтылатын сәулелер ғана химиялық активтіболады”дептұжырымдалатынФотохимияныңбіріншізаңынашты.Фотохимия саласында жинақталған тәжірибелік материалдар мен оларды

---

ғылыми жағынан түсіндіріп , бір жүйеге келтіру 20 ғ-дың 1-жартысындакванттық механика , атомдық немесе молекулалық спектроскопиядамығаннан кейін мүмкін бола бастады. Фотохимияның екінші заңы —кванттық эквиваленттілік заңын А.Эйнштейн ашты (1912). Бұл заңбойынша жұтылатын сәуленің әрбір кванты тек бір ғана молекуланытүрлендіруге қатысады. Фотохимиялық реакциялар кезінде химия жүйеніңбос энергиясының азаюы немесе көбеюі мүмкін. Энергияның көбеюісырттан сіңірілген жарық сәулелері энергиясының жүйе энергиясынақосылуынан болады. Фотохимиялық активтену процесінде жарықсәулелерін сіңірген молекула атомдарға немесе атомдар тобына ыдырайды,кейде молекула ыдырамай “қозған” молекула күйіне ауысады. Ыдырауданпайда болған бөлшектердің немесе заттардың активтілігінің жоғары болуыондағы бос валенттілікке байланысты. Фотохимиялық реакциялардыңтиімділігі квант шығымымен (g) анықталады; Ол реакция өніміндегімолекулаларсанының жұтылғанквантсанынақатынасынатең.Фотохимиялық реакциялар: фотодимерлену, фотоконденсаттану,фотоиондану, фотототықтыру, фотогидролиз, т.б. болып бөлінеді. Бұлреакциялардың практикалық маңызы зор. Мысалы, ауа қабатының жоғарыбөлігіндеоттекмолекуласы қысқатолқындыультракүлгінКүнрадиациясын сіңіріп, “қозған” күйге айналады: О2+hv®О2. Осымолекулалар қалыпты оттек молекулаларымен әрекеттесіп (О2+О2=О3+О),төменгі ауа қабатындағы организмдерді қорғайтын озон қабатын түзеді (қ.Озоносфера). Күн сәулесі энергиясын пайдаланатын өсімдіктердегіфотосинтез процесі және фотография процестер Фотохимиялықреакциялардыңқатысуымен жүреді.

2. НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1. 
   ДНК-ның фотохимиялық түрленуі.
   

Фотохимиялық реакциялар деп химиялық реакцияға түсетінзаттардыңбірі сәуле квантынөзіне сіңіріп, нәтижесінде өзіактивті бөлшеккеайналыпонанәріжүретін реакцияларды айтады.Фотохимиялық процестерді екі топқа бөлуге болады. Бірінші процестердесәулелену себепші болады. Бұлар сәуле әсерінсіз де жүре алады . Сәулеэнергиясы тек активті бөлшектердің пайда болуына себепші болып ,

---

процесс ағымын катализдейді . Екінші топқа берілген жағдайда өздігінен жүре бермейтін процестер жатады Ол үшін сырттан жұмсалатын жұмыстың болуы шартты нәрсе. Бұған қажетті энергия сәуле толқынындағы электромагнит түрінде жеткізіледі. Затқа сіңген сәуле, бұл системадағы энергия қорын арттырып , тепе - теңдік константасын өзгертеді.

Фотохимиялық реакцияларға өсімдіктегі фотосинтез, бояулардың одуы, сәуле әсерінен ыдырау реакциясы, суретке түсіру құбылысы және тағы басқа процестер мысал болады. Фотохимиялық реакциялар газдарда да, сұйықта да, катты заттарда да жүре береді.

Алғашқы рет 1817 жылы К. Гроттус тек системаға дарыған сәуле ғана химиялық өзгеріс туғызатынын анықтады. Ал, 1855 жылы Р. Бунзен хлор мен сутек арасындағы реакциядан шығатын өнімнің мөлшері әрекеттесетін газ қоспасына түсетін сәуле жарықтығы мен сәуле түскен уақытқа пропорционалдығын көрсетеді. К. А. Тимирязев (1875) және Вант-Гофф (1904) сәуле әсерінен жүретін реакциялардағы химиялық өзгерістерге тап болатын заттардың және осы тұста жаңадан түзілетін өнімнің мөлшері оларға дарыған сәуле энергиясына тура пропорционал болатынын ашты.

Сәуле табиғатының (1910) кванттык құрылымын анықтаған жаңалық фотохимиялық процестердің негізгі теориялық жағдайын қалыптастыруға мүмкіндік туғызды.

1912 жылы А. Эйнштейн ашқан фотохимиялық эквиваленттік заңы аса маңызды бетбұрыстың бірі: алғашқы фотохимиялық айналу актісіне кезіккен молекула саны осында дарыған сәуле квантының санына тең.

Фотохимиялық реакциялардың бастапқы өнімдері өте тұрақсыз болып олар бастапқы күйіне қайтадан өтуі немесе тұрақты фотоөнімдердің таралымы өте аз болып , оларды қарапайым физико – химиялық әдіспен анықтау мүмкін болмайды .

Бастапқы фотоөнімді анықтауға арналған әдістеме ол – импульсты фотолиз әдістемесі . Бұл әдістемеде үлгі күшті жарықпен жарықталынады . Ол үлгі молекулаларының көпшілігін бір уақытта қозған күйге өткізеді . Пайда болған қозған фотоөнімдердің спектрін анықтауға болады . Олар бірнеше микро немесе миллисекунд аралығында жоғалып кетеді . Осындай өнімдерін анықтау және оларды талдау олардың жарықты жұту спектрін

---

және“өмірсүру” уақытынөлшеуарқылыжүргізіледі .Импульстік фотолиз әдісі қалыпты температурада ерітіндіде триплеттімолекулалардыңжойылуынтікелейбақылауғамүмкіншілікбереді .Фотобиологиялық процесстерге биологиялықмаңызды қосылымдардыңжарықтыжұтуынан басталатын және физиологиялықреакцияменаяқталатынпроцесстержатады.Барлық фотобиологиялықпроцесстерде жарықтың энергиясы химиялықтүрлендірулердіңактивациялық тосқауылдарынанөту үшін қолданылады.Жарықтынәсеріненқозғанмолекуланыңреакциялыққабілеттігінебірқатар факторлар әсерлерін тигізеді. Реакцияға түсу қабілеті қозғанэлектронныңэнергетикалық деңгейінің қалпынатәуелді.Бұл деңгейэнергетикалықтосқауылданөтудіқамтамасызетеді.Фотохимиялық рекцияныңорындалуында қозған қалыптың өмір сүрууақытының маңызы аса зор, өйткенібұл уақыттың ішінде молекула артықэнергияны сақтайды. Сондықтан көптеген фотохимиялық реакцияларғатриплеттіқозған қалыптағы молекулалар қатысады, өйткенімұндаймолекулалардыңсинглеттіқалыппенсалыстырғандаөмір сүру уақытыанағұрлым көп болады. Оның үстіне мұндай молекула бирадикалболыптабылады.Барлықфотохимиялық реакциялар біркванттық механизм бойыншажүреді(реакцияғатүсетінмолекулатекқанажарықтыңбірквантынжұтады). Тек қана күшті лазерлісәулеленудің әсерінен молекула екіншіквантты жұтуға үлгере алады да бірмолекуланың екіфотонды қозуы пайдаболадыжәнемолекула жоғарықозғандеңгейлергекөшеді.Бірақ тек қана фотосинтез кезінде жарық сәулелердіңэнергиясыөнімдердің (глюкоза) химиялық байланыстарының энергиясы түріндежинақталады, өйткені бастапқы заттармен (СО2 және Н2О) салыстырғандаолардың еркін энергиясының қоры молдау болады. Басқафотобиологиялық процесстерде жарық фотохимиялық реакцияларға

---

әкелетіндігіне қарамастан, реакцияның өнімдерінде артық еркін энергияның молшері бастапқы заттармен салыстырғанда көп болмайды.

Бірақ фотохимиялық кезеңнен кейін жүретін жарық шығарусыз кезеңдерде күрделі физиологиялық-биохимиялық түрленулердің нәтижесінде биоқұрылымдарда энергияның мөлшері жоғары болуы мүмкін. Ондай түрлендірулердің (жарықтың морфогензге, пигменттердің синтезіне, дем алуға фотостимуляциялық әсері) жалпы энергиялық эффектісі өте жоғары болғанымен тікелей жарық сәулелерінің энергиясы жинақталмайды.

Фотобиологиялық процесстердегі айналымдардың тізбегі: хромофорлық топпен жарықты жұту және электрқозған қалыптардың пайда болуы – электронды қозудың энергиясының миграциясы ® бірінші фотофизикалық акт және бірінші фотоөнімдердің құрылуы – аралық кезеңдер ® бірінші тұрақты химиялық өнімдердің құрылуы ® физиологиялық-биохимиялық процесстер ® ақырғы фотобиологиялық өнім.

Барлық белгілі фотобиологиялық процесстер екі топқа бөлінеді: негативті (деструктивтік) және позитивтік (реттеуші) фотобиологиялық процесстер.

Негативті фотобиологиялық процесстердің ағзадағы екі түрі болады: фототоксикалық және фотоаллергиялық.

Фототоксикалық эффекттерге аллергиялық реакциялармен қатар жүрмейтін, терінің не көздің зақымданулары жатады. Олардың клиникасынка эритема, эдема, пигментация, көз жанарының бұлдырауы және т.б.жатады.

Фотоаллергиялық эффекттерге аллергиялық сенсибилизацияның бірінші иммунологиялық механизмі кіреді.

Позитивті фотобиологиялық эффекттерге көру қабілеті, фотопериодизм (тәулік және жыл ішіндегі тіршілік циклдерін жарық-қараңғы фазаларының ауысуы арқылы реттеу). Адам мен сүтқоректі жануарларда фотопериодизмнің рецептор көздері бар, кейбір құстарда - гипоталамус, балықтарда - эпифиз, жәндіктерде - ми.

Тағы бір позитивті механизм – ультракүлгін әсерінен провитаминдерден Д витаминнің құрылуы.

Өсімдіктерде маңызды фотобиологиялық процесстер - фотосинтез, фототаксис, фототропизм және фотопериодизм.

---