ДНҚ-ның фотохимиялық түрленуі.Люминесцентік таңбалармен сорғылар және олардың биология мен медицинада қолданылуы

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Марат Оспанов атындағы Батыс Қазақстан Мемлекеттік медицина университеті

Студенттің өзіндік жұмысы

Мамандығы: Стоматология

Дисциплина: Медициналық биофизика

Кафедра: Жаратылыстану-ғылыми пәндер кафедрасы

Курс: 1

Тақырыбы: ДНҚ-ның фотохимиялық түрленуі. Люминесцентік таңбалармен сорғылар және олардың биология мен медицинада қолданылуы

Орындаған: Сайлау Алма

Тобы: 105

Тексерген: Мадихан Ж. Ш

Бағасы:

Күні:

Ақтөбе 2016ж.

Жоспар:
I. Кіріспе
II. Негізгі бөлім

Фотохимиялық реакциялар
 Алғашқы фотохимиялық акт
 Алғашқы фотобиологиялық реакциялардың өнімін оқу
 Электронды қозу күйінің примидиновты негіздерінің
фотохимиялық реакциялары
 Фотодимеризация реакциясы
 Фотогидратация реакциясы
 Люминесценттік микроскопия
 Люминесцентті таңбалар мен сорғыларды медицинада
қолдану
III. Қорытынды бөлім
IV. Қолданылған әдебиеттер

Кіріспе

Қысқа толқынды ук-сәулеленудің леталды және мутагенді әсерлерінің негізгі нысанына днқ жататындығы белгілі. Бұл фактты фотобиологиялық эффекттердің спектрлеріндегі максимумдерінің (260-265 нм. ) Днқ жұту спектіріндегі максимумына сәйкес келетіндігі дәлелдейді. Днқ негізгі
хромофорларына азоттық негіздер жатады. Нуклеотидтердің пиримидиндік компоненттерінің фотоөзгерістерінің кванттық шығулары пуриндік компоненттермен салыстырғанда едәуір жоғары болады. Азоттық негіздермен ук-сәулелердің кванттарын жұтуы (жұту максимумы 260 нм. Облысында
бақыланады) олардың электрондық қозған синглетті және триплетті қалыптарының пайда болуына әкеледі. Электронды қозған қалыптағы пиримидиндік негіздер бірқатар фотохимиялық реакцияларға түсу мүмкін. Сондай реакциялардың ішінде димеризация, гидратация және ақуызбен тігілу реакциялары аса маңызды болып табылады.

Фотохимиялық реакциялар
Фотохимиялық реакциялар - электромагнитті толқындардың, оның ішінде жарықтың әрекетімен болатын химиялық процестер. Табиғатта кеңінен тараған, фотосинтездің, озон қабатының түзілуі мен бұзылуының, фотохимиялық у түтін пайда болуының және ластағыш заттектердің, басқа да
бірқатар айналуларының негізі осы фотохимиялық реакциялар болып табылады. Фотохимиялық реакциялардың басқа мысалдары: фотопластинканың сәулесезгіш қабатындағы күмісбромидінің ыдырауы, фотоизомеризация, фотохимиялық индукцияланатын перициклді реакциялар, фотореактивация ДНҚ-ны бұзылулар кезінде қалпына келтіретін механизмдердің бірі (прокариоттарда, қарапайымдыларда, саңырауқұлақтар, өсімдіктер, омыртқасыздарда және т. б. болады) .

Алғашқы фотохимиялық акт
Фотобиологиялық процесстерге биологиялық маңызды қосылымдардың жарықты жұтуынан басталатын және физиологиялық реакциямен аяқталатын процесстер жатады. Барлық фотохимиялық реакциялар біркванттық механизм
бойынша жүреді (реакцияға түсетін молекула тек қана жарықтың бір квантын жұтады) . Тек қана күшті лазерлі сәулеленудің әсерінен молекула екінші квантты жұтуға үлгере алады да бір молекуланың екіфотонды қозуы пайда болады. 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 және молекула жоғары қозған деңгейлерге көшеді.

Электронды қозу күйінің примидиновты негіздерінің фотохимиялық
реакциялары
Ультракүлгін сәулелерінің ағзаға әсері мутацияның пайда болуына және жасушалардың өліміне(апаптоз) әкелетіні белгілі. Деструктивті фотобиологиялық эффекттер тірі ағзаларда 200280нм ұзындықтағы толқындарда байқалады, бұл кезде нуклеин қышқылдары мен ақуыздар жарық энергиясын қарқынды түрде жұтады. Нуклеин қышқылдары молекулаларында ең негізгі жарық жұтушы топтар (хромофорлар) - азотты негіздер, біріншіден, пиримидиндік негіздер болып табылады. Жарық энергиясын жұту молекулаларды қоздырады, яғни синглетті және триплетті электронды-қозу жағдайларын туғыздырады. Қоздырылған молекулалар фотохимиялық реакцияларға түсуге қабілетті. Тірі ағзада жүретін пиримидиндік негіздердің маңызды фотохимиялық реакцияларына: димеризация реакциялары, гидратация, негіздің ақуыздың молекуласымен байланысуы.

Фотодимеризация реакциясы
Фотодимеризация реакциясы алғашқы рет тиминні мұздатылған үлгілерін ук-сәулелендіру кезінде байқалған. Бұл реакцияның нәтижесінде екі азоттық негіз 5 және 6 қосарланған көміртек байланыстар бойынша циклобутан тәрізді шеңберді құрайды. Димеризация реакциясының ерекше сипаттамасына оның қайтымдылығы жатады. Пиримидиндік негіздер жарықты 200-300 нм аймақта жұтады, олардың димерлерлерінің жұту спектрлері де сондай
(200-285 нм ) . Сондықтан днқ немесе пиримидиндік негіздерді ук-сәулелендіру кезінде қоздыратын жарықтың әр диапазоны үшін димерлер мен негіздер арасында динамикалық тұрақтылық қалыптасады.

Фотогидратация реакциясы
Фотогидратацияның реакциясының негізінде днқ пиримидиндік негіздеріне су молекуларының қосылуы жатады. Су молекулалары пиримидиндік шеңберіндегі бесінші және алтыншы көміртек атомдарының арасындағы қосарланған байланысты үзеді де шеңберге қосылады. Фотогидратация реакциясы фотодимеризация реакциясы сияқты қайтымды емес. Бірақ гидраттар температураның мәндері жоғарылағанда, ерітіндінің иондық күші немесе ортаның қышқылдығы рн өзгергенде ыдырау мүмкін. Пиримидиндердің гидраттарының құрылуының алдында олар синглетті қозған қалыпқа келеді. Фотогидратация реакциясының ерекшелігі - реакция тек қана біртізбекті днқ-да ағады. Сондықтан пиримидиндердің гидраттары тек қана репликация немесе транскрипция процесстері ағып жатқан жасушаларда леталды немесе мутагенді эффекттерге өз үлесін қосады, өйткені бұл процесстердің нәтижесінде днқ біртізбекті бөліктері пайда болады.

Люминесценттік микроскопия
Тірі жасушаларды зерттеуде люминесценттік (флуресценттік) микроскопия әдісі мен флуоресценттейтін бояулар кеңінен қолданылады. Оның мәні бір заттардың жарық энергиясын жұтылуында жарықтандыру қасиетіне ие болуымен қорытындыланады. Флуоресценттік сәулелендіру қоздырғышының қатынасы бойынша флуоресценттік спектр әрқашан үлкен ұзындықтағы толқындар жағына ауытқиды. Мысалы, бөлініп алынған хлорофилл ультракүлгін сәуле көмегімен қызыл түспен жарықтанады. Бұл принцип флуоресценттік микроскопияда қолданады: қысқа ұзындықтағы толқынаймағындағы флуоресценттік объектіні қарастыруда. Әдетте мұндай микроскопта көк-күлгін облысында жарық беретін фильтрлер қолданылады. Ультракүлгін толқында толқында жұмыс істейтін люминесценттік микроскоптар ғылыми зерттеу жұмыстарда көп қолданылады.

Сәуле шығарудың спектралдық таралуы.
1 - Жер бетіне жеткен күн көзі сәулелері (қысқатолқынды - 285 нм) ;
2 - эритемалық люминесценттік лампа;
3 - күнге күю люминесценттік лампа; (Владимиров Ю. А. және т. б., 1983)

Люминесцентті таңбалар мен
сорғыларды медицинада қолдану

Флуоресцентті сорғыларды қолдануға - флюоресцентті ангиография әдісі жатады. Яғни тамырлардың флуоресцеинмен кереғарлануы (контрастирование) және оларды фотографиялау. Бұл бояуыш (краситель) науқастарға күре тамырдың ішіне (внутривенно) құйылады. Люминесценцияның ұлпа беттерінде пайда болу жылдамдығы арқылы қалыпсыз қан айналымы бар дене учаскілерін таниды. Флуоресцентті молекулаларды белгілі бір молекулалармен ковалентті байланыстырып, бұл жүйені зерттелетін обьектіге енгізуге болады. Бұндай молекулалар флуоресцентті таңбалар деп атайды. Мысал ретінде флуоресцентті -таңбаланған антиденелерді алуға болады. Бұл әдіс қанның иммуннологиялық зерттеулерінде қолданылады

Қорытынды
Қазіргі таңда, біздің өмірімізде люминесценция көп қолданысқа ие. Мысалы жоғарғы коэффицентті пайдалығы бар жарық беруші люминесцентті шамдар. Сонымен қатар кейбір заттар қосылыстарын анықтауға мүмкіндік беретін люминесценциялық анализдің көп маңыздылығ
бар. Көптеген приборлардың экран жарықтылығының негізінде де люминесценция жатыр. Люминесцентік әдістер биологияда қолданылады: флуоресцентті танбалар мен сорғыштар арқылы белоктар құрылымдары анықталады.

Қолданылған әдебиеттер:
«Физика»
11 сыныбқа арналған оқулық /С. Тұяқбаев, Ш. Насохова, Б. Кронгарт, т. б. -
Алматы: «Мектеп» баспасы. - 384 бет
Көшенов. Б «Медициналық биофизика»
Алматы . Қарасай 2008
Цитология және гистология. Оқу құралы.
Сапаров Қ. Ә. - Алматы: Қазақ университеті,
2009. - 128 бет.
Рубин А. Е. Биофизика. 1-2 том. М., 1987.
https://kk. wikipedia. org/