Фотохимические реакции - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
ФОТОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ - химические превращения, протекающие под действием света в видимой и ультрафиолетовой области спектра.
Еще в античные временя мастера красильного производства знали, что некоторые краски на прямом солнечном свету обесцвечиваются - выцветают. В средние века алхимики знали, что соли серебра чернеют со временем, но это связывали с действием воздуха. Лишь в 1727 Иоганн Генрих Шульце установил, что почернение хлорида серебра происходит под действием света. В 1802 немецкий физик Иоганн Риттер исследовал химическое действие различных участков светового спектра. Используя призму, он установил, что почернение хлорида серебра возрастает при переходе от красного к фиолетовому концу спектра и становится максимальным за его пределами. Таким образом в солнечном спектре было обнаружено новое излучение, которое получило название ультрафиолетового. Эти исследования были особенно важны для разработки фотографических процессов.
После поглощения кванта света в молекуле могут происходить разнообразные процессы. В начале 20 в. Альбертом Эйнштейном и немецким физиком Иоганном Штарком был сформулирован второй закон фотохимии. В соответствии с этим законом, первичный фотохимический акт происходит под действием одного кванта света - фотона. Поэтому этот закон называют также законом квантовой эквивалентности. (После открытия лазеров было обнаружено, что у этого закона есть исключения: в случае очень мощного лазерного излучения возможно одновременное поглощение двух фотонов.)
Второй закон фотохимии служит основой для расчета квантового выхода фотохимической реакции, который равен числу прореагировавших (или вновь образовавшихся) молекул, деленному на число поглощенных квантов. Квантовый выход, определяемый экспериментально, позволяет судить о механизме фотохимической реакции.
Молекула, поглотившая в первичном процессе квант света, приобретает избыточную энергию, поэтому такую молекулу называют возбужденной. В отличие от теплового воздействия, когда возбуждаются колебательные движения молекулы и возрастает ее кинетическая энергия, при поглощении фотона энергия передается электронам. С электронно возбужденной молекулой могут происходить самые разнообразные процессы. Некоторые из них не связаны с химическими превращениями и называются фотофизическими процессами. Так, возбужденное состояние может за очень короткое время (порядка 10-9 с) вернуться в основное состояние, отдавая избыточную энергию в виде кванта света (как правило, с меньшей энергией). Этот процесс называется флуоресценцией. Если же в результате столкновения возбужденной молекулы с другими молекулами происходит передача избыточной энергии, то интенсивность флуоресценции снижается - частично или полностью. Такие процессы с потерей энергии называются тушением флуоресценции. Возбужденное состояние может также перейти в более долгоживущее (от 0,001 с до нескольких минут) триплетное состояние, энергия которого ниже. Испускание света из этого состояния называется фосфоресценцией.
Похожие статьи
-
Первичный фотохимический акт - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
Квантовым выходом называется отношение числа прореагировавших молекул к числу поглощенных квантов. Согласно принципу фотохимической эквивалентности...
-
Спектры фотобилогического действия - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
Изучение характера действия и силы действия светового излучения, относящегося к определенному световому диапазону, обычно начинают с определения спектра...
-
Реакция фотогидратации - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
Этот процесс - вторая важная фотохимическая реакция пиримидиновых оснований ДНК, которая заключается в присоединении воды к пиримидиновым основаниям ДНК,...
-
Сшивки с белками - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
При наличии на поверхности носителя функциональных групп, способных вступать в химические реакции с функциональными группами фермента с образованием...
-
Люминесцентная микроскопия - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
Люминесцентная микроскопия -- оптическое исследование микрообъектов, окрашенных специальными красителями (флюорохромами), испускающими свечение при...
-
Люминесцентные зонды и метки - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
В медицине используется применение специальных флуоресцирующих молекул, добавляемых к исследуемым биологическим системам извне, в которых они...
-
Литература - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды
1. Реутов В. П. и др. Проблема оксида азота в биологии и медицине и принцип цикличности. 2. Методология биологии: новые идеи (синергетика, семиотика,...
-
На примитивной Земле протекали различные химические процессы, но особую роль играли те из них, в основе которых лежит фосфор. В конечном счете именно с...
-
Реакции гиперчувствительности IV типа вызывают специфически сенсибилизированные Т-лимфоциты. К реакциям этого типа относятся классические замедленные...
-
Если повышенная реактивность трех форм гиперчувствительности немедленного типа опосредуется антителами (в основном классов IgE и IgG), то...
-
В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах...
-
Реакции, обусловленные антителами - Реакции гиперчувствительности IV типа. Иммуноклеточные реакции
Эти реакции могут протекать в двух вариантах. Сверхострое отторжение развивается в том случае, если в крови реципиента имеются антитела против донора....
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
Ионизирующее излучение объединяет в себе радиоактивные излучения ( б, в, г - лучи), жесткое рентгеновское излучение, а также поток протонов и нейтронов....
-
Хемосинтез - синтез органических соединений из неорганических веществ с использованием химической энергии, выделяющейся в реакциях окисления...
-
Метаболизм микрообранизмов - Физиология микроорганизмов
Метаболизм микрообранизмов - совокупность всех биохимических процессов происходящих в клетке. Различают энергитичекий метаболизм 9катабализм) - реакции...
-
- цитолемма - блестящая оболочка - фолликулярная оболочка - цитолемма - фолликулярная оболочка - блестящая оболочка - блестящая оболочка - цитолемма -...
-
Материалы и методы. Обследовано 105 больных туберкулезом органов дыхания. Наряду с клинико-рентгенологическими и лабораторными обследованиями изучали...
-
В отторжении трансплантата принимают участие некоторые реакции гиперчувствительности (схема). Реакция отторжения зависит от распознавания хозяином...
-
Лечение аллергической реакции по типу крапивницы
Основные жалобы при поступлении: больная жалуется на периодически возникающее покраснение кожи (конечностей, спины, груди, живота), кожный зуд, жжение...
-
Зона стыка, Зона трансформации (превращения) - Строение женской половой системы
Область шейки матки, в которой цилиндрический эпителий эндоцервикса соединяется с плоским эпителием влагалищной части, называют Зоной стыка Или...
-
Квантовые постулаты Бора и волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля - Квантовая механика
Следующий шаг в развитии представлений об устройстве атома сделал в 1913 году выдающийся датский физик Н. Бор. Проанализировав всю совокупность опытных...
-
Энергия и происхождение жизни на Земле, Образование малых молекул - Возникновение жизни на Земле
В процессе гравитационного коллапса звезд гравитационная энергия превращается в тепло и энергию световых квантов, инициируя реакцию слияния протонов в -...
-
Приспособления организмов к световым факторам, Растения - Абиотические факторы среды. Свет
Растения Световые условия, связанные с вращением Земли, имеют отчетливую суточную и сезонную периодичность. Длина дня (фотопериод) имеет огромное...
-
Итак, материальная, физико-химическая сущность жизни проявляется, прежде всего, в непрерывном обмене веществ и энергии, который происходит между живой...
-
Хаос как основа порядка - Хаос и порядок. Явление самоорганизации
Рассмотрим кинетическую энергию совокупности частиц. Если вдруг окажется, что все частицы движутся в одном и том же направлении с одинаковыми скоростями,...
-
Анафилактоидные реакции во время общей анестезии - Лекарственная аллергия
1. Клиническая картина. Распространенность анафилактоидных реакций во время общей анестезии составляет от 1:5000 до 1:15 000. В 4--6% случаев эти реакции...
-
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) - Перспективная наука геномика
В 1985 году К. Мюллис с сотрудниками разработали метод клонирования последовательностей ДНК in vitro, который получил название полимеразной цепной...
-
Персистентные инфекции, Иммунные реакции - Строгие постулаты Коха
Большинство упомянутых выше вирусных инфекций приводит к развитию соответствующих симптомов в течение нескольких дней или максимум двух-трех недель....
-
Анафилактические реакции - Лекарственная аллергия
1) Анафилактические реакции на инсулин требуют такого же лечения, как анафилактические реакции, вызванные другими аллергенами (см. Гл. 11, П. V ). При...
-
Реакция "трансплантат против хозяина" - Понятие иммуногематологии
Угрожающее жизни состояние, которое развивается после трансплантации аллогенного костного мозга и может приводить к тяжелому поражению внутренних...
-
+ возбудимые ткани - соединительные ткани - хрящевые ткани - костные ткани - эпителиальные ткани Специфичный лишь для данного вида ткани ответ на...
-
Введение - Популяция как элементарная единица эволюции
Все виды живых организмов в природе представлены совокупностями особей - популяциями. Популяции - такие же природные реальности, как клетки с кодами их...
-
Транспорт питательных веществ в бактериальную клетку - Физиология микроорганизмов
Пассивный - облегченная диффузия, в следствии разности концентрации питательных веществ, без затрата энергии. Отвечает за транспорт цитоплазматическая...
-
Говоря о состоянии цивилизации, необходимо различать понятия "кризис", "катастрофа" и "коллапс". Кризис означает переломный момент, решительный исход, т....
-
Нуклоны в ядрах находятся в состояниях, существенно отличающихся от их свободных состояний. За исключением ядра обычного водорода, во всех ядрах имеется...
-
Хаос порядок термодинамический равновесие - Хаос и порядок. Явление самоорганизации
Могут быть разные виды открытых микроскопических и макроскопических систем, в которых происходит обмен и трансформация энергии, приводящие к...
-
Механизм действия гормонов. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов - Понятие гормонов
По механизму действия гормоны делят на два основные типа. Первый - это белковые и пептидные гормоны, катехоламины и гормоноиды. Их молекула, подойдя к...
-
Дарвин о видообразовании. Микроэволюция - Сущность эволюционной теории Чарльза Дарвина
Возникновение новых видов Дарвин представлял как длительный процесс накопления полезных изменений, увеличивающихся из поколения в поколение. Мелкие...
-
Обмен веществ и энергии - физико-химическая основа жизни - Материальная сущность жизни
Живая материя имеет в основе те же физические свойства, что и неживая. В традиционном понимании материя представляет совокупность вещества и поля,...
Фотохимические реакции - Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды