Радиобиология Молекулярная

Радиобиология: молекулярный подход к изучению воздействия радиации на живые организмы.

Введение

Радиохимия - это наука, изучающая ядерные реакции, протекающие при облучении живых клеток и тканей ионизирующими излучениями. Она является частью медицинской физики и радиационной биологии,

Молекулярная радиобиология - научно-технический раздел радиобиологии, изучающий взаимодействие ионизирующих излучений с биологическими объектами на уровне молекул, биомембран, ферментов, коферментов, различных нуклеиновых кислот и пр. В связи со сложностью молекулярных процессов, в Молекулярной радиобиологией применяют физические, физико-химические, биохимические и биофизические методы исследования, а также компьютерное моделирование с использованием компьютерных баз данных (моделей) объектов Молекулярных радиобиологов.

Как следует из названия раздела, объектом изучения являются взаимодействие излучений с живым веществом, их влияние на макромолекулы клеток и других биосистем в целом. При этом молекулы излучений взаимодействуют с многочисленными структурами клеточного биополимера, образуя наиболее разнообразные ионно-молекулярные растворы и продукты; все это сказывается на жизнедеятельности клеток и организма. Молекулярный радиолиз сопряжен с превращениями атома - ионизацией, возбуждением, диссоциацией. Энергия ионизации порядка 4-5 эВ характерна для продуктов бета-распада. Поскольку отдельные компоненты молекул обладают различной эффективностью процесса распада, можно говорить о вероятности процесса в пределах молекулы (ионная реакция) или об атомной реакции - поглощении излучения свободным атомом или радикалом, аморфным полимером.

Энергия ионизации электронов при молекулярном радиолизе много больше Е = 5 эв, она достигает величины от 8-9 до 30 эВ, так что процесс относится к высокоэнергетическим. Наряду с частичным радиолизом молекул конечными продуктами после них могут быть радикалы и свободные атомы. Возбужденные молекулы, время жизни которых доходит до порядка нескольких пикосекунд, являются реакционноспособными веществами и позволяют проводить электронный внутримолекулярный перенос в значительных объемах, благодаря чему они способны проводить друг через друга эффективные атомные реакции даже при низких энергиях. Механизм возбуждения представляет собой излучательное перераспределение энергии в молекуле, которое не сопровождается переносом заряда и означает, что несколько электронов возбуждаются одним квантом. Перешедшее в возбужденное состояние вещество может релаксировать обратно через прямой излучательный переход по тому же энергетическому уровню, если ему ничто не препятствует. Переход осуществляется беспрепятственно до тех пор, пока спектр свободных орбиталей на котором расположено разрешенное для перехода колебательное состояние не будет исчерпан и приходится переходить на другую молекулу. Последний результат эффекта слипания в переходе на соседний энергетический уровень. Эффект приводит,

Радиобиология является наукой, изучающей влияние ионизирующего излучения на живые организмы, особенно на биологические клетки. Молекулярный уровень - это один из уровней организации биологических систем, на котором рассматриваются молекулы и их взаимодействия внутри клетки, а также молекулы между клетками.

Молекулярная радиобиология - это раздел в изучении воздействия радиационного излучения на живую ткань на молекулярно-клеточном уровне. Область исследований включает в себя использование различных радиологических методов для изучения молекул и атомов в клетках, а также влияние изменения химического состава клеток, вызванных радиацией. Целью молекулярной радиобиологии является понимание физиологических механизмов, задействованных в повреждении клеток вследствие воздействия ионизирующих излучений.

Ключевыми процессами, которые изучаются в молекулярной радиобилогии, являются клеточные механизмы, ответственные за образование радиационных повреждений, радиостимуляцию и радиочувствительность определенных процессов в клетках. Молекулярные механизмы влияния ионизирующей радиации могут включать в себя стимуляцию процессов окисления и образования свободных радикалов, активацию ферментов и белков, модификацию нуклеиновых кислот и др