ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ БИОФИЗИКИ Лекция 2 ЛАЗЕРЫ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ БИОФИЗИКИ Лекция 2. ЛАЗЕРЫ. ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЛАЗЕРОВ. СВОЙСТВА ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. 2. ПОНЯТИЕ И СТАДИИ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. ИХ ВИДЫ. 3. СЕНСИБИЛИЗИРОВАННЫЕ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. 4. БИОФИЗИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ЗРЕНИЯ.

1. ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ЛАЗЕРОВ ЛАЗЕРЫ – ОПТИЧЕСКИЕ КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ (ОКГ). В ОСНОВЕ – ВЫНУЖДЕННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» «Усиление света путем вынужденного излучения» . - 1960 г. Но первым квантовым генератором был мазер – квантовый генератор ЭМ волн СВЧдиапазона (микроволн). – 1955 г. , Басов, Прохоров и Таунс.

Спонтанная и вынужденная люминесценция СПОНТАННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ – ПОСЛЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ИЗЛУЧЕНИЕ ВОЗНИКАЕТ САМОПРОИЗВОЛЬНО. * hν ВЫНУЖДЕННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЕ ВОЗНИКАЕТ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВОЗБУЖДЕННОЙ ЧАСТИЦЕЙ НОВОГО ФОТОНА. * hν(I) hν (II)

Оптический квантовый усилитель В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫНУЖДЕННОГО КВАНТОВОГО ПЕРЕХОДА ОТ ЧАСТИЦЫ В ОДНОМ И ТОМ ЖЕ НАПРАВЛЕНИИ РАСПРОСТРАНЯЮТСЯ ДВА ОДИНАКОВЫХ ФОТОНА – • ПЕРВИЧНЫЙ, ВЫНУЖДАЮЩИЙ, • И ВТОРИЧНЫЙ, ВНОВЬ ИСПУЩЕННЫЙ. ВСТРЕЧА КАЖДОГО С ВОЗБУЖДЕННОЙ ЧАСТИЦЕЙ 4 ОДИНАКОВЫХ ФОТОНА 8 16 и т. д. ЛАВИНООБРАЗНОЕ НАРАСТАНИЕ числа фотонов УСИЛЕНИЕ СВЕТА ПРИ ЕГО ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ СИСТЕМУ

Условия реализации ОКУ СИСТЕМА – ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ : 1. ПРОЦЕСС ВОЗБУЖДЕНИЯ ВЕЩЕСТВА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ИНВЕРСИИ НАСЕЛЕННОСТЕЙ – НАКАЧКА: ОПТИЧЕСКАЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ, ХИМИЧЕСКАЯ. ИНВЕРСНАЯ (ПРОТИВОПОЛОЖНАЯ НОРМАЛЬНОЙ) ЗАСЕЛЕННОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ. 2. МЕТАСТАБИЛЬНОЕ ВОЗБУЖДЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

Пояснения В обычном состоянии вещества большинство его молекул находится в основном состоянии. • увеличить число возбужденных частиц путем сообщения системе большого количества энергии; В этом случае вероятность встречи фотона с уже возбужденной частицей мала. • добиться того, чтобы возбужденное состояние было сравнительно устойчивым, долгоживущим – метастабильным. Для увеличения этой вероятности необходимо:

Превращение ОКУ в ОКГ 3. ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРОЦЕССА УСИЛЕНИЯ В ПРОЦЕСС ГЕНЕРАЦИИ- ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ. В ЛАЗЕРАХ – С ПОМОЩЬЮ ОПТИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА: это ДВА ЗЕРКАЛА, СПЛОШНОЕ И ПОЛУПРОЗРАЧНОЕ. ЯЧЕЙКА С АКТИВНЫМ ВЕЩЕСТВОМ МЕЖДУ НИМИ. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЛАЗЕРА спл п/пр АВ СН

Принципиальная схема лазера АВ – активное вещество, в котором происходит вынужденная люминесценция. СН – система накачки. Слева и справа от ячейки с АВ – зеркала. Вынужденно испущенные АВ фотоны многократно отражаются от зеркал и повторяют свой путь в веществе. При этом число их встреч с возбужденными частицами увеличивается появляются все новые фотоны, интенсивность люминесценции растет.

Принцип работы лазера Когда интенсивность вынужденной люминесценции достигает критической величины, излучение выходит наружу через полупрозрачное зеркало.

Принцип работы лазера

ВИДЫ ЛАЗЕРОВ ЛАЗЕРЫ РАЗЛИЧАЮТСЯ: 1) ПО ИСПОЛЬЗУЕМОМУ АКТИВНОМУ ВЕЩЕСТВУ; 2) ПО РЕЖИМУ РАБОТЫ; 3) ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ИЗЛУЧЕНИЯ – МОЩНОСТИ, ДЛИТЕЛЬНОСТИ, ДЛИНЕ ВОЛНЫ, КОЭФФИЦИЕНТУ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ. (1) Существуют лазеры: • ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ: АВ – стекла с примесью кристаллов (пример - рубиновый) • ЖИДКОСТНЫЕ • ГАЗОВЫЕ (пример гелий-неоновый) • ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ и некоторые другие.

ВИДЫ ЛАЗЕРОВ (2) РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЛАЗЕРОВ: • СТАЦИОНАРНЫЙ • ИМПУЛЬСНЫЙ СВОБОДНОЙ ГЕНЕРАЦИИ • ГИГАНТСКИХ ИМПУЛЬСОВ (короткие, но очень мощные – получаются при управлении потерями энергии в АВ) (3) КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ показывает, какая часть энергии накачки непосредственно преобразуется в энергию лазерного излучения. Из названных лазеров наибольший к. п. д. имеют полупроводниковые.

СВОЙСТВА ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ v МОНОХРОМАТИЧНОСТЬ v КОГЕРЕНТНОСТЬ v СТРОГАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ (пучок почти параллельный) v БОЛЬШАЯ МОЩНОСТЬ Монохроматичность – одинаковая длина волны. – Позволяет облучать селективно данное вещество. Когерентность – одинаковая фаза и частота колебаний. Строгая направленность. – Локальное действие. Мощность. – Применение в хирургии.

2. ПОНЯТИЕ И СТАДИИ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В основе – БЕЗИЗЛУЧАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕХОД из возбужденного состояния в основное ПУТЕМ ВСТУПЛЕНИЯ В ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ (ФБ) ВСЕ ПРОЦЕССЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ПОГЛОЩЕНИИ ЭНЕРГИИ СВЕТА И ПРИВОДЯЩИЕ К ИЗМЕНЕНИЮ ИХ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ

СТАДИИ ФБ ПРОЦЕССОВ СТАДИИ ПЕРВИЧНЫЕ – СВЕТОВЫЕ Фотофизические Фотохимические ПОСЛЕДУЮЩИЕ – ТЕМНОВЫЕ

Фотофизическая и фотохимическая стадии ФОТОФИЗИКА: самый первый акт – ПОГЛОЩЕНИЕ КВАНТА СВЕТА, ПЕРЕХОД В ВОЗБУЖДЕННОЕ СОСТОЯНИЕ. ФОТОХИМИЯ: ВСТУПЛЕНИЕ ВОЗБУЖДЕННОЙ МОЛЕКУЛЫ В ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, приводящие (через ряд промежуточных этапов) к образованию УСТОЙЧИВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

Первичные стадии Содержание первичных стадий в целом: ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭНЕРГИИ ФОТОНА В ЭНЕРГИЮ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ПЕРВЫХ УСТОЙЧИВЫХ ФОТОПРОДУКТОВ.

Квантовый выход ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОГЛОЩЕННОЙ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ В ХИМИЧЕСКУЮ оценивается КВАНТОВЫМ ВЫХОДОМ. φ = n / N. n – число вступивших N в реакцию молекул, – число поглощенных квантов 0 < φ 1. ОБЫЧНО КВАНТОВЫЙ ВЫХОД ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬШЕ ЕДИНИЦЫ, ТАК КАК ЧАСТЬ ПОГЛОЩЕННЫХ КВАНТОВ РАСТРАЧИВАЕТСЯ В ТЕПЛО ИЛИ ИДЕТ НА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ МЕХАНИЗМ ПЕРВИЧНЫХ СТАДИЙ • Ф/Ф RH + hν RH (S- или T- возб. молекула) • Ф/Х RH (RH˙)+ + e. R˙ H+ R˙ + O 2 ROO˙

СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ Обычные промежуточные этапы ф/х стадии – ФОТОИОНИЗАЦИЯ и образование СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ. (RH˙)+ - ион-радикал R˙- нейтральный, ROO˙ - перекисный радикалы Свободные радикалы – очень активные, чрезвычайно реакционноспособные соединения. Их определение и роль в организме рассмотрим позже.

ВИДЫ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ РАЗНОЙ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ПОГЛОЩАЕТСЯ РАЗНЫМИ МОЛЕКУЛАМИ. ОДНОТИПНЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ РЕАКЦИИ РАЗВИВАЮТСЯ В РАЗНЫХ СУБСТРАТАХ И ПРИВОДЯТ К РАЗЛИЧНОМУ БИОЛОГИЧЕСКОМУ ЭФФЕКТУ. ТРИ ГРУППЫ ФБ ПРОЦЕССОВ: ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ФОТОРЕЦЕПТОРНЫЕ ФОТОДЕСТРУКТИВНЫЕ

Виды ФБ процессов 1. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СОЗДАНИЯ НОВОЙ, ОБЫЧНО БОЛЕЕ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ. Примеры – фотосинтез растений; образование витамина Д из провитамина, синтез пигмента меланина у животных. 2. ПРОЦЕССЫ ФОТОРЕЦЕПЦИИ – ПОЛУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ЧЕРЕЗ ПОСРЕДСТВО СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. Наиболее совершенный вид зрение позвоночных.

3. Особый вид ФБ процессов 3. ФОТОДЕСТРУКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОРАЖЕНИЕ, РАЗРУШЕНИЕ СТРУКТУРЫ (ПОД ВЛИЯНИЕМ БОЛЬШИХ ПОРЦИЙ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ). Могут играть как положительную (разрушение опухолей), так и отрицательную роль. СЕНСИБИЛИЗИРОВАННЫЕ Это ФБ ПРОЦЕССЫ, протекающие С УЧАСТИЕМ ВЕЩЕСТВ, РЕЗКО ПОВЫШАЮЩИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СИСТЕМЫ К СВЕТУ. САМИ ЭТИ ВЕЩЕСТВА – ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРЫ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРОВ ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ: Фотосенсибилизаторы различаются • по происхождению и • по механизму действия. ЭКЗОГЕННЫЕ и ЭНДОГЕННЫЕ. • ЭКЗОГЕННЫЕ ВВОДЯТСЯ В ОРГАНИЗМ ИЗВНЕ. Пример: ПСОРАЛЕНЫ ФОТОТЕРАПИЯ КОЖНЫХ БОЛЕЗНЕЙ.

Классификация по происхождению • ЭНДОГЕННЫЕ ПРИСУТСТВУЮТ В ОРГАНИЗМЕ ПОСТОЯННО, НО КАК ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРЫ ПРОЯВЛЯЮТ СЕБЯ ЛИШЬ В СЛУЧАЕ РЕЗКОГО ВОЗРАСТАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ. Это бывает ПРИ НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЯХ. ЭНДОГЕННЫЕ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРЫ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА – главным образом, ПОРФИРИНЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ.

Классификация по механизму действия ПО МЕХАНИЗМУ ДЕЙСТВИЯ: 2 ТИПА (КЛАССА) фотосенсибилизаторов. I – САМИ ХИМИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮТСЯ под влиянием света. КАК ПРАВИЛО, ИХ ДЕЙСТВИЕ НЕ ЗАВИСИТ ОТ ПРИСУТСТВИЯ КИСЛОРОДА. К этому классу относятся псоралены. Совместное действие псоралена и УФ зоны А – ПУФА (PUVA) – воздействие – приводит к излечению псориаза. Механизм Псорален по структуре близок к азотистым основаниям ДНК.

ПУФА-воздействие НА СВЕТУ ОБРАЗУЕТ КОВАЛЕНТНЫЕ СВЯЗИ С 1 -2 ОСТАТКАМИ ТИМИНА - ОБРАЗОВАНИЕ БЕССМЫСЛЕННОГО СЛОВА - КОВАЛЕНТНО СОЕДИНЯЮТСЯ 2 ЦЕПОЧКИ В СПИРАЛИ ДНК СЧИТЫВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ СТАНОВИТСЯ НЕВОЗМОЖНЫМ. Имеются механизмы РЕПАРАЦИИ (восстановления повреждений). НО КЛЕТКИ ТКАНЕЙ ПСОРИАЗНЫХ БЛЯШЕК ЖИВУТ В ОЧЕНЬ БЫСТРОМ ТЕМПЕ МЕХАНИЗМЫ РЕПАРАЦИИ НЕ УСПЕВАЮТ СРАБАТЫВАТЬ БОЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ПОВРЕЖДАЮТСЯ, РАЗРУШАЮТСЯ Выздоровление.

Фотодинамический эффект II - СОЕДИНЕНИЯ, которые под действием света САМИ ХИМИЧЕСКИ НЕ ИЗМЕНЯЮТСЯ, А ЛИШЬ ПЕРЕХОДЯТ В ВОЗБУЖДЕННОЕ, ОБЫЧНО ТРИПЛЕТНОЕ, СОСТОЯНИЕ, ПОСЛЕ ЧЕГО ОТДАЮТ ЭНЕРГИЮ ВОЗБУЖДЕНИЯ КИСЛОРОДУ. Конечный результат процесса связан С ИЗМЕНЕНИЕМ СОСТОЯНИЯ КИСЛОРОДА И ЕГО ПОСЛЕДУЮЩИМ ОКИСЛИТЕЛЬНЫМ ДЕЙСТВИЕМ. В целом действие этих фотосенсибилизаторов – ФОТОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ.

Фотодинамический эффект ТРИ ОБЯЗАТЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТА фотодинамического эффекта: • СВЕТ • ХРОМОФОР (веществофотосенсибилизатор, поглощающее свет) • КИСЛОРОД ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ В ОНКОЛОГИИ В кровь больного вводятся производные гематопорфирина (ПГП) – эндогенного порфирина, получаемого из донорской крови. Они избирательно поглощаются раковыми клетками.

Фотодинамическая терапия Эти клетки становятся чувствительными к низкоинтенсивному красному излучению лазера. При облучении лазером в больных клетках накапливается синглетно возбужденный кислород О 2 (S*) , ≈ в 100 раз более сильный окислитель, чем О 2 (Т). Он и вызывает избирательное повреждение опухолевых клеток (резкое увеличение ионной проницаемости биомембран, инактивация белковферментов, …). Эти клетки разрушаются, взамен образуется здоровая ткань (фотодеструкция со знаком плюс).

А теперь… НАШ ВАЖНЕЙШИЙ ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС – ЗРЕНИЕ

4. БИОФИЗИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ЗРЕНИЯ ЗРЕНИЕ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ОРГАНИЗАЦИИ: • ОРГАННЫЙ - ГЛАЗ • ТКАНЕВОЙ СЕТЧАТКА • КЛЕТОЧНЫЙ – ФОТОРЕЦЕПТОРНЫЕ КЛЕТКИ (ПАЛОЧКИ И КОЛБОЧКИ) • СУБКЛЕТОЧНЫЙ ВНЕШНИЕ СЕГМЕНТЫ; ДИСКИ; ФОТОРЕЦЕПТОРНЫЕ МЕМБРАНЫ • МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ЗРИТЕЛЬНЫЕ ПИГМЕНТЫ (РОДОПСИН И ЙОДОПСИНЫ)

Фоторецепторные клетки ФОТОРЕЦЕПТОРНАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА – СЕТЧАТКА. ФОТОРЕЦЕПТОРНЫЕ КЛЕТКИ В СЕТЧАТКЕ ПОЗВОНОЧНЫХ- ЭТО МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА. • НАРУЖНЫЕ СЛОИ ОБРАЗОВАНЫ НЕРВНЫМИ КЛЕТКАМИ, • ВНУТРЕННИЕ - ФОТОРЕЦЕПТОРНЫМИ КЛЕТКАМИ И ПИГМЕНТНЫМ ЭПИТЕЛИЕМ. ДВУХ ТИПОВ: • ПАЛОЧКИ и • КОЛБОЧКИ.

Палочки и колбочки ПАЛОЧКИ: • ЧЕРНО-БЕЛОЕ (СЕРОЕ, АХРОМАТИЧЕСКОЕ) ЗРЕНИЕ • СУМЕРЕЧНОЕ ЗРЕНИЕ – ПОРОГ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К СВЕТУ НИЖЕ КОЛБОЧЕК, ВОСПРИНИМАЮТ СВЕТ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ. КОЛБОЧКИ: • ДНЕВНОЕ • ЦВЕТОВОЕ ЗРЕНИЕ – ИМЕЕТСЯ ТРИ СОРТА КОЛБОЧЕК С МАКСИМУМАМИ ПОГЛОЩЕНИЯ В ТРЕХ РАЗНЫХ ЧАСТЯХ СПЕКТРА.

Внешние сегменты, диски • В ФОТОРЕЦЕПТОРНЫХ КЛЕТКАХ – ВНУТРЕННИЕ И НАРУЖНЫЕ (ВНЕШНИЕ) СЕГМЕНТЫ. • В НАРУЖНЫХ СЕГМЕНТАХСТОПОЧКИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ДИСКОВ. ДИСКИ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНЕЛЛЫ, ОБРАЗОВАННЫЕ ДВОЙНЫМИ МЕМБРАНАМИ. • БИЛИПИДНЫЙ СЛОЙ МЕМБРАН ПРОНИЗЫВАЮТ МОЛЕКУЛЫ ЗРИТЕЛЬНЫХ ПИГМЕНТОВ (ПРОШИВАЮЩИЕ БЕЛКИ).

Зрительные пигменты ЗРИТЕЛЬНЫЙ ПИГМЕНТ- СЛОЖНЫЙ БЕЛОК, СОСТОЯЩИЙ ИЗ ДВУХ ЧАСТЕЙ: • БЕЛОК ОПСИН И • НЕБЕЛКОВАЯ ЧАСТЬ, АЛЬДЕГИД ВИТАМИНА "А" РЕТИНАЛЬ. ОПСИН И РЕТИНАЛЬ В ТЕМНОТЕ КОВАЛЕНТНО СВЯЗАНЫ. • ЗРИТЕЛЬНЫЙ ПИГМЕНТ ПАЛОЧЕК – РОДОПСИН, • ПИГМЕНТЫ КОЛБОЧЕК – ИОДОПСИНЫ (ТРИ РАЗНЫХ).

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ МЕХАНИЗМ ФОТОРЕЦЕПЦИИ ЗРИТЕЛЬНЫЕ ПИГМЕНТЫ ПАЛОЧЕК И КОЛБОЧЕК ОТЛИЧАЮТСЯ БЕЛКОВЫМИ ЧАСТЯМИ (РАЗНЫЕ ОПСИНЫ). ХРОМОФОРНАЯ ГРУППА, ОТВЕТСТВЕННАЯ ЗА ПОГЛОЩЕНИЕ ВИДИМОГО СВЕТА, РЕТИНАЛЬ, Р. - • ФОТОФИЗИЧЕСКАЯ СТАДИЯ: Р + h Р* • ФОТОХИМИЧЕСКАЯ СТАДИЯ: ИЗОМЕРИЗАЦИЯ ЗА СЧЕТ ЭНЕРГИИ ВОЗБУЖДЕНИЯ (ЭНЕРГИИ СВЕТА): Р*-цис Р-транс

ПРИ ФОТОИЗОМЕРИЗАЦИИ РЕТИНАЛЬ ПЕРЕХОДИТ ИЗ НАЧАЛЬНОЙ, ЧАСТИЧНО СВЕРНУТОЙ ЦИС-ФОРМЫ В ПОЛНОСТЬЮ ВЫТЯНУТУЮ ТРАНС-ФОРМУ. КВАНТОВЫЙ ВЫХОД = 0, 5 - 0, 7. Т. е. , в среднем для изомеризации одной молекулы ретиналя необходимо поглощение двух квантов видимого света. Восстановление ретиналя в цис-форме и его соединение с опсином происходят в темноте ферментативным путем.

До продолжения встреч с биофизикой на семинарах по КВАНТОВОЙ БИОФИЗИКЕ, лекции и семинаре по РАДИОБИОЛОГИИ!