|
ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ. ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ. - Классификация фотобиологических процессов
- Энергетические уровни атомов и молекул
- Спектры поглощения биомакромолекул
- Закон Бугера – Ламберта – Бера
- Спектроскопические методы исследования
ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ - С ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
- ЭНДЭРГОНИЧЕСКИЕ
- ЭКЗЭРГОНИЧЕСКИЕ
- Фотобиологическим называют процесс, который начинается с поглощения квантов света молекулами и заканчивается физиологической реакцией организма
- С БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
- СОБСТВЕННО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ
- А) ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ Б) ИНФОРМАЦИОННЫЕ
- В) БИОСИНТЕТИЧЕСКИЕ
- 2. ДЕСТРУКТИВНО-МОДИФИЦИРУЮЩИЕ
- А) ЛЕТАЛЬНЫЕ;
- Б) МУТАЦИОННЫЕ;
- КАНЦЕРОГЕННЫЕ
- Эритема (стойкое воспалительное покраснение кожи, возникающее вследствие расширения кровеносных сосудов)
- Стадии фотобиологического процесса:
- поглощение кванта света;
- внутримолекулярные процессы размена энергией (фотофизические процессы);
- межмолекулярные процессы переноса энергии возбужденного состояния;
- первичный фотохимический акт;
- темновые реакции, заканчивающиеся образованием стабильных продуктов;
- биохимические реакции с участием фотопродуктов;
- общефизиологический ответ на действие света.
- Все виды электромагнитного излучения ( от коротковолновых рентгеновских лучей до радиоволн) представляют собой различные формы одного и того же явления, различающиеся только длиной волны и энергией фотона.
- Воздействие света разных длин волн вызывает разные фотобиологические эффекты:
- Ультрафиолет Видимый свет Инфракрасное
- излучение
- Эритема
- загар
- рак кожи
- иммуносупрессия
- Зрение
- фототропизм
- фототаксис
- фотопериодизм
- КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ СВЕТА
- Квант одновременно частица и волна
- Свет - совокупность одного или нескольких фотонов, распространяющихся в пространстве в виде электромагнитных волн.
- Пары фотонов с частотой около 1 ГГц.
| | | | | | | | | | | - линейчатость спектров испускания и поглощения
| - Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний):
- атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия En.
- В стационарных состояниях атом не излучает.
- Энергетические уровни атома и условное изображение процессов поглощения и испускания фотонов
- Второй постулат Бора (правило частот) : при переходе атома из одного стационарного состояния с энергией En в другое стационарное состояние с энергией Em излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний
- Нобелевская премия по физике, 1929 г.
- Выдвинул гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма.
- Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также волновыми свойствами.
- ФОТОН как ЧАСТИЦА ОБЛАДАЕТ
- ЭНЕРГИЕЙ
- E = mc2 = h = hc / λ,
- Где m - масса фотона, с - скорость света в вакууме, h - постоянная Планка, - частота излучения, λ - длина волны
- ИМПУЛЬСОМ
- p=h /c=h/ λ
- По аналогии с соотношением между длиной волны света и энергией фотона де Бройль высказал гипотезу о существовании соотношения между длиной волны и импульсом частицы (массы, умноженной на скорость частицы).
- ФОРМУЛА де БРОЙЛЯ:
- λ = h / mv,
- ГДЕ m - масса частицы, v - ее скорость, h - постоянная Планка
- ДЛЯ ОПИСАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОНА В АТОМЕ ВОДОРОДА В 1926 году ПРЕДЛОЖЕНО УРАВНЕНИЕ ШРЕДИНГЕРА
- Уравнение Э.Шредингера содержит волновую функцию и позволяет определить возможные состояния квантовой системы и их изменение во времени.
- ψ - волновая функция характеризует движение электрона в пространстве как волнообразное возмущение; x, y, z - координаты, m - масса покоя электрона, h - постоянная Планка, E - полная энергия электрона, Ep - потенциальная энергия электрона
- В ходе решения волнового уравнения вводятся целые числа - так называемые квантовые числа, которые служат для описания состояний квантово-химической системы.
| | | - Орбитальное квантовое число
| | - Магнитное квантовое число
| | | | | - Принцип минимума энергии
- Электроны занимают в первую очередь орбитали, имеющие наименьшую энергию.
- Принцип Паули
- ограничивает число электронов, которые могут находиться на одной орбитали.
- На любой орбитали может находиться не более двух электронов и то лишь в том случае, если они имеют противоположные спины (неодинаковые спиновые числа). Поэтому в атоме не должно быть двух электронов с одинаковыми четырьмя квантовыми числами (n, l, ml, ms).
- КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА
- Система микрочастиц, не подчиняющаяся законам классической механики
- Стационарные орбиты электрона – это орбиты, находясь на которых, электрон не излучает энергию
- Излучение энергии происходит при переходе электрона с одной орбиты на другую
- Квантование энергии электрона
- Двойственная природа электрона
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ - СИНГЛЕТНЫЕ УРОВНИ S(электроны спаренные)
- SO –основной синглетный уровень
- S1 и S2 - возбужденные синглетные уровни
- СИНГЛЕТНЫЕ S и ТРИПЛЕТНЫЕ (электроны не спаренные) УРОВНИ Т
- ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ МОЛЕКУЛ
- Еэл — энергия движения электронов относительно ядер,
- Екол — энергия колебаний ядер (в результате которых периодически изменяется относительное положение ядер),
- Евращ — энергия вращения ядер (в результате которых периодически изменяется ориентация молекулы в пространстве).
ЗАКОН БУГЕРА – ЛАМБЕРТА – БЕРА - Пьер Бугер (Буге)
- (1698-1758)
- I0 – ИНТЕНСИВНОСТЬ ПАДАЮЩЕГО СВЕТА
- I1 – ИНТЕНСИВНОСТЬ ВЫШЕДШЕГО СВЕТА
- l – ТОЛЩИНА КЮВЕТЫ (ДЛИНА ОПТИЧЕСКОГО ПУТИ)
- с – КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРА В КЮВЕТЕ
- При начальных условиях l =0 и С=lnI 0
- ЗАКОН БУГЕРА – ЛАМБЕРТА – БЕРА
- ИНТЕНСИВНОСТЬ СВЕТА, ПРОШЕДШЕГО ЧЕРЕЗ ОБРАЗЕЦ, ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО УМЕНЬШАЕТСЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА И ДЛИНЫ ОПТИЧЕСКОГО ПУТИ
- Перепишем уравнение еще раз в логарифмической форме и избавимся от минуса
- Заменим натуральные логарифмы десятичными и получим
- D- оптическая плотность, - молярный коэффициент поглощения, с – концентрация раствора, l – длина оптического пути
Do'stlaringiz bilan baham: |
