Основной закон фотобиологии гласит: биологический эффект вызывает свет только такой длины волны, при которой он поглощается молекулами клеток, а наличие фотобиологического эффекта определенно указывает на присутствие в клетках молекул, поглощающих кванты света данной области спектра.
Поглощение света - уменьшение его интенсивности при прохождении через вещество вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии.
Закон Бугера — Ламберта — Бера: физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде.
I_l=I₀e^{- χ l c} или I_l=I₀ 10^{- χ ́ l c} или I_l=I₀e^{- ε C l},

где χи χ́— натуральный (или монохроматический натураль­ный) показатель поглощения и показательεпоглощения света на единицу концентрации вещества,с — концентрация растворенно­го вещества, е — молярный показатель поглощения,С — моляр­ная концентрация.
                                                                                                                                                              

Билет 38

Спектральные методы анализа. Спектр поглощение вещества. Принцип работы спектрофотометров и фотоколориметров

Спектральный анализ – это физический метод определения состава вещества, основанный на изучении спектров испускания, поглощения, отражения и люминесценции.
Спектр поглощения (абсорбционный) - обусловлен энергетическим переходом из состояния сменьшейэнергией в состояние с большей энергией.
Спектрофотометр (от спектр, фото и измерение) — прибор для исследования свойств различных веществ на основе анализа спектрального состава отражённого или прошедшего через вещество излучения в оптическом диапазоне по отражению (поглощению) различных длин волн электромагнитного излучения.
Фотоколори́метр — оптический прибор для измерения концентрации веществ в растворах. Действие колориметра основано на свойстве окрашенных растворов поглощать проходящий через них свет тем сильнее, чем выше в них концентрация окрашивающего вещества. В отличие от спектрофотометра, измерения ведутся в луче не монохроматического, а полихроматического.
 

Билет 39

Фотобиологические процессы: классификация и стадии. Понятие о хромофорной группе. Спектр фотобиологического действия. Использование оптического диапазона электромагнитных излучений в медицине. Понятие о фотосенсибилизаторах. Фототерапия

Фотобиологическими называют процессы, начинающиеся с поглощения света биологическим соединением и заканчивающиеся определенной физиологической реакцией организма. Фотохимические и фотофизические процессы являются ключевыми в жизнедеятельности биосистем. Подавляющее большинство фотобиологических реакций относятся к эндергоническим, то есть фотопродукты обладают большим запасом внутренней энергии, чем исходные вещества. По биологическому аспекту эти процессы могут быть разделены на две группы.
1. Физиологические– образующиеся фотопродукты необходимы для нормального функционирования биосистемы, являются одним из звеньев обмена веществ и энергии. Различают:
– энергетические(фотосинтез) – обеспечивают аккумулирование солнечной энергии;
– информационные(зрение, фототаксисы) – фотопродукты инициируют специализированные механизмы и организм получает информацию о состоянии внешней среды;
– фотобиосинтетические– фотохимические стадии синтеза некоторых органических соединений (витаминD).
2. Деструктивно-модифицирующие– под действием света происходит повреждение биомолекул и поражение клеток или организма (эритема, помутнение хрусталика и т.д.).
Стадии фотобиологических процессов:

1.Поглощение кванта света.2. Внутримолекулярные процессы превращения энергии.3. Межмолекулярный перенос энергии возбужденного состояния.4. Первичный фотохимический процесс.5. Темновые превращения первичных фотохимических продуктов и образование стабильных соединений.6. Биохимические реакции с участием фотопродуктов.7. Общефизиологический ответ на действие света.
Хромофорные группы — Функциональные группы, которыеобеспечивают цвет соединений.
В медицине большое значение имеют фотобиологические процессы, возникающие в результате поглощения света экзогенными веществами или эндогенными соединениями, концентрация которых резко возрастает при некоторых патологиях.
Вещества, повышающие чувствительность организма к ультрафиолетовому или видимому свету, в фотобиологии называются фотосенсибилизаторами.
По механизму действия фотосенсибилизаторы делятся на два типа.
Фотосенсибилизаторы I типа под действием света сами химически изменяются, их эффект не зависит от присутствия кислорода. Например, в терапии псориаза широко используют псоралены, которые применяют совместно с УФА-облучением (ПУФА-воздействие).
Фототерапия^[1] (светолечение ^[2], светотерапия) — вид лечения, состоящий в том, что пациент подвергается воздействию солнечного света, или яркого света от искусственных источников с определёнными длинами волн, таких, как лазеры, светоизлучающие диоды, флуоресцентные лампы, дихроические лампы, или же очень яркого света, имеющего полный спектр дневного света, в течение определённого, предписанного врачом, времени, а иногда также и в строго определённое время суток

Билет 40