Информация

5641. Биологические мембраны
Разное

1.4. Транспорт глюкозы. Транспорт глюкозы может происходить по типу как облегченной диффузии, так и активного транспорта, причем в первом случае он протекает как унипорт, во втором как симпорт. Глюкоза может транспортироваться в эритроциты путем облегченной диффузии. Константа Михаэлиса (Кm) для транспорта глюкозы в эритроциты составляет приблизительно 1,5 ммоль/л (то есть при этой концентрации глюкозы около 50% имеющихся молекул пермеазы будет связано с молекулами глюкозы). Поскольку концентрация глюкозы в крови человека составляет 4-6 ммоль/л, поглощение ее эритроцитами происходит практически с максимальной скоростью. Специфичность пермеазы проявляется уже в том, что L-изомер почти не транспортируется в эритроциты в отличие от D-галактозы и D-маннозы, но для достижения полунасыщения транспортной системы требуются более высокие их концентрации. Оказавшись внутри клетки, глюкоза подвергается фосфорилированию и более не способна покинуть клетку. Пермеазу для глюкозы называют также D-гексозной пермеазой. Она представляет собой интегральный мембранный белок с молекулярной массой 45кД.
5642. Биологические особенности и технология возделывания моркови столовой в Омской области
Сельское хозяйство
При прорастании семян требуется большое количество влаги. В семенах содержаться эфирные масла, которые затрудняют доступ влаги к зародышу, поэтому семена медленно набухают и прорастают. Из семени появляется корешок, который укореняется в почве и начинает всасывать из нее воду и питательные вещества. Затем появляется стебелек с почечкой и двумя семядольными листочками (фаза вилочки), которые быстро зеленеют, растут, и до образования настоящих листьев выполняют их роль. При благоприятных условиях фаза вилочки продолжается 6-10 дней, затем образуются настоящие листочки. Первый настоящий лист образуется через 10-15 дней после появления всходов. Утолщение корнеплода начинается лишь спустя 40-60 дней после посева. Полное развитие корнеплода у скороспелых сортов наступает через 80-100 дней, у позднеспелых через 120-140 дней. Корневая система моркови после прорастания семян быстро развивается и еще до выхода семядолей на поверхность почвы достигает длины 10 см, образуя одновременно боковые корешки густо покрытые корневыми волосками. Основная масса корней размещена на глубине 30 см, а отдельные корни проникают в глубину до 2 метров. После появления настоящих листьев под влиянием ростовых процессов первичная кора корешка сбрасывается и заменяется новой происходит так называемая линька корня. При этом растение усваивает из почвы максимальное количество питательных веществ. После линьки начинается рост корнеплода. В связи с тем, что в эту фазу сильно увеличивается листовая поверхность и повышается испарение, растения испытывают большую потребность во влаге. Недостаток влаги замедляет рост и отрицательно сказывается на дальнейшем формировании корнеплода. В период роста корнеплода особое значение из элементов питания имеет калий. При недостатке его тормозится отток питательных веществ из листьев в корнеплод. Морковь холодостойкое растение. Семена ее начинают прорастать при температуре 4-5ºС, но при этом период прорастания растягивается на 15-20 дней. При более высокой температуре (15-20ºС) срок прорастания сокращается до 8-10 дней. Всходы переносят заморозки -2, -3ºС, а взрослые растения до -4ºС. Лучше всего корнеплод растет при температуре 20-22ºС. Более требовательны к теплу растения на второй год жизни [3]. Морковь влаголюбива, но не переносит высокостоящих грунтовых вод и затопления. Наибольшая потребность во влаге в период прорастания семян, а также формирования корнеплодов. Сформировав глубоко проникающую корневую систему, морковь, хорошо переносит временную засуху. Оптимальная влажность почвы 65-75% НВ, оптимальная относительная влажность воздуха 70%. Уровень грунтовых вод для моркови не должен быть ближе 60 80 см от поверхности почвы. Высокие урожаи морковь дает на почвах среднесуглинистых и супесчаных с хорошим содержанием питательных веществ, окультуренных дерново-подзолистых и серых лесных почвах, на пойменных наносных разностях. На тяжелых глинистых почвах всходы сильно задерживаются, а корнеплоды деформируются. Оптимальная реакция почвенной среды для моркови близка к нейтральной, и растения резко снижают урожайность даже при небольшом увеличении кислотности почвы. По выносу элементов питания морковь занимает одно из первых мест после капусты. Каждая тонна урожая корнеплодов выносит из почвы приблизительно 1,3 кг фосфора, 3,2 кг азота, 5,0 кг калия, 4,0 кг кальция. Вместе с тем проростки моркови плохо переносят концентрацию почвенного раствора выше 0,01 %. Наибольшее количество минеральных элементов морковь поглощает во вторую половину вегетации. Урожайность, качество и лежкость корнеплодов улучшаются при повышенном калийном питании. Поэтому калийных удобрений требуется вносить на 20-30% больше, чем азотных. Морковь светолюбивое растение, загущение посевов и наличие сорняков резко снижают ее урожаи. Отношение к длине дня связано с сортовыми особенностями: сорта южного происхождения приспособлены к выращиванию на коротком дне, но многие сорта хорошо формируют корнеплод на круглосуточном дне Крайнего Севера.
1. Районированные сорта моркови
5643. Биологические особенности облепихи крушиновидной
Биология

Применение в других областях. Зола из древесины облепихи - источник поташа и соды. Кора стволов и ветвей пригодна для дубления. Ветви и листья могут использоваться для окрашивания ткани по протраве в различные тона. В Древней Греции -корм для лошадей и овец с целью придания их шерсти лоска и красивого оттенка. Плоды облепихи в пищевой промышленности и в быту применяются в свежем и замороженном виде, а также для получения облепихового масла, чистых и смешанных соков, пюре, желе, варенья, пастил, повидла, мармелада, начинок для конфет, киселей, сиропа, джема, облепихового меда; для витаминизирования и ароматизирования фруктовых и овощных консервов и лекарств; получения пектина и жмыха для животноводства. Пригодны для получения яблочной кислоты и эфирного масла. Могут найти применение при производстве рыбных консервов как заменитель уксуса и лимона. Окрашивают ткани по протраве в различные тона. Поливитаминный корм для животных и птиц, восполняет белковую и витаминную недостаточность и нормализует обмен веществ; положительно влияет на яйценоскость домашней птицы, на привес поросят и ягнят, снижает падеж мелкого рогатого скота, улучшает качество меха у пушных зверей. Облепиха - почвоукрепитель, обогащает почвы связанным азотом на отвальных грунтосмесях. На культурных плантациях на 3-5-й год выращивания с одного дерева получают 3-9 кг плодов, в последующие годы - 16-25 кг (В. Г. Атрохин, Е. Д. Солодухин, Лесная хрестоматия, 1990).
5644. Биологические периоды жизни птиц
Биология

Полиандрия наиболее известна у трёхпёрсток (Turnices), у которых самка спаривается с несколькими самцами и каждого оставляет насиживать кладку в 4 яйца. В соответствии с этим период откладывания яиц у трёхпёрсток растянут до двух месяцев, в течение которых сака может отложить значительное количество яиц. В неволе самка трёхпёрстки за сезон размножения откладывает до33 яиц. Вследствие такой инверсии брачных отношений самки этих птиц крупнее самцов и ярче окрашены; брачные, или токовые, крики издают только они, то есть функция захвата и удержания территории, её акустическая маркировка, биологически равнозначная брачному пению самцов других птиц, перешла к у трёхпёрсток к самкам. Закончившие кладку самки трёхпёрсток объединяются в стайки и кочуют, подобно самцам других видов птиц. Самцы трёхпёрсток насиживают 12-13 дней, затем выводят птенцов; первую неделю они кормят их. В возрасте 7-10 дней птенцы начинают подниматься на крыло и переходят к самостоятельному питанию. Очевидно, более активные и яркие самки трёхпёрсток имеют более высокий уровень естественной смертности, чем самцы, но он покрывается высокой интенсивностью размножения и ранним созреванием молодых. У ряда видов трёхпёрсток половая зрелость наступает очень рано, в возрасте около 4-5 месяцев.
5645. Биологические последствия приобретения приспособлений
Биология

Дивергенция. Появление новых форм всегда связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Так, класс млекопитающих состоит из многочисленных отрядов, представители которых отличаются родом пищи, особенностями мест обитания, то есть условиями существования (насекомоядные, рукокрылые, хищные, парнокопытные, китообразные и т. д.). Каждый из этих отрядов включает подотряды и семейства, которые, в свою очередь характеризуются не только специфическими морфологическими признаками, но и экологическими особенностями (формы бегающие, скачущие, лазающие, роющие, плавающие). Внутри любого семейства виды и роды различаются образом жизни, объектами питания и т. п. Как указывал Дарвин, в основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция. Дивергенция любого масштаба есть результат действия естественного отбора в форме группового отбора (сохраняются или устраняются виды, роды, семейства и т. д.). Групповой отбор так же основан на индивидуальном отборе внутри популяции. Вымирание вида происходит за счёт гибели отдельных особей.
5646. Биологические предпосылки и структурные уровни жизни
Биология
Благодаря биогенной миграции атомов живое вещество выполняет свои геохимические функции. Современная наука выделяет пять геохимических функций, которые выполняет живое вещество.
1. Концентрационная функция выражается в накоплении определенных химических элементов внутри живых организмов благодаря их деятельности. Результатом этого стало появление запасов полезных ископаемых.
2. Транспортная функция тесно связана с первой функцией, так как живые организмы переносят нужные им химические элементы, которые затем накапливаются в местах их обитания.
3. Энергетическая функция обеспечивает потоки энергии, пронизывающие биосферу, что дает возможность осуществлять все биогеохимические функции живого вещества.
4. Деструктивная функция функция разрушения и переработки органических останков, в ходе этого процесса накопленные организмами вещества возвращаются в природные циклы, идет круговорот веществ в природе.
5. Среднеобразующая функция преобразование окружающей среды под действием живого вещества. Весь современный облик Земли состав атмосферы, гидросферы, верхнего слоя литосферы; большая часть полезных ископаемых; климат является результатом действия Жизни.
5647. Биологические ресурсы России
Биология

Изначально Красная книга создавалась для учета видов, находящихся под угрозой исчезновения, а также для привлечения внимания Правительств и общественности к принятию срочных мер для их охраны. Инициатором создания Красной книги стал МСОП - Международный Союз охраны природы, который и выпустил первую Красную книгу - Международную. Основные ее цели, как и любой Красной книги, - инвентаризация данных и сбор научнообоснованной информации о состоянии редких видов; привлечение внимания к значимости той части биоразнообразия, которая подвергается опасности исчезновения; влияние на природоохранную политику и связанное с этим принятие решений; обеспечение акций по охране редких видов.
5648. Биологические ритмы и работоспособность
Медицина, физкультура, здравоохранение

Знание и рациональное использование биологических ритмов может существенно помочь в процессе подготовки и в выступлениях на соревнованиях. Если вы обратите внимание на календарь соревнований, то увидите, что наиболее интенсивная часть программы приходится на утренние (с 10 до 12) и вечерние (с 15 до 19) часы, то есть на то время суток, которое ближе всего к естественным подъемам работоспособности. Многие исследователи считают, что основную нагрузку спортсмены должны получать во второй половине дня. Учитывая биоритмы, можно добиваться более высоких результатов меньшей физиологической ценой. Профессиональные спортсмены тренируются по нескольку раз в день, особенно в предсоревновательный период, и многие из них показывают хорошие результаты благодаря тому, что они подготовлены к любому времени соревнований.
5649. Биологические ритмы человека
Биология

Солнце испускает потоки заряженных частиц, которые называются солнечной плазмой. Солнечная плазма "тянет" за собой магнитное поле, которое образует межпланетное магнитное поле. Это поле, идущее от Солнца, имеет секторную структуру. Так, отрицательные частицы под его воздействием движутся к Солнцу, а положительные - наоборот. В результате этого плазма и плотность летящих от Солнца частиц систематически меняются. Так как Солнце вращается вокруг своей оси за 27 дней, то Земля, в среднем, пересекает различные сектора межпланетного магнитного поля в течение 7 дней. Через каждые 7 дней Земля оказывается то в положительном, то в отрицательном секторе этого поля. Все это отражается на магнитосфере Земли, от этого меняется и погода, происходят изменения pH внутренней среды на кислую и щелочную в организма человека. Кислая среда связана с активностью организма, а щелочная - с его пассивностью. Изменение внешнего магнитного поля ориентирует молекулы организма определенным образом, что сказывается на функциональном состоянии. Таким образом получается, что организм человека в течение 7 дней пребывает в фазе повышенной активности. Этому благоприятствуют кислая среда и повышенный приток плазмы от Солнца. Следующие 7 дней приходятся на угнетенную фазу, когда прибывают щелочная среды и пониженное поступление солнечной плазмы. На практике изменения секторов межпланетного магнитного поля ощущается в следующем:
5650. Биологический возраст
Психология

Такие заболевания, как сердечно-сосудистые, туберкулез, язвенная болезнь, сахарный диабет, иммунодефицит, психические заболевания, также могут привести к преждевременному старению. Постоянный психический и эмоциональный стресс, приводящий к неврозу, синдром хронической усталости, хроническое недоедание, облучение и много других причин может привести человека к преждевременному старению.
5651. Биологический и социальный компонент мышления в человеке
Биология

Из факта несовершенства биологической природы человека немецкий философ 1-й половины XX в. Э. Кассирер выводит феномен культуры. В частичной утрате коммуникации со средой обитания и себе подобными кроется, по мнению Кассирера, суть первоначального отчуждения, исключавшего прачеловека из природной целостности. Данная коллизия глубоко трагична так как трагедия осмыслена в мифе об изгнании первых людей из рая. Человек как биологическое существо оказался обречённым на вымирание, он был приговорен к поискам экстремальных способов выживания. Не имея четкой инстинктуальной программы, не ведая, как вести себя в конкретных природных условиях, человек бессознательно стал присматриваться к другим животным, более прочно укорененным в природе. В сочетании с ослабленными инстинктами способность к подражанию имела далеко идущие последствия, она изменила рам способ человеческого существования. Как бы преображаясь то в одно, то в другое существо, человек в итоге не только выстоял, но постепенно выработал определенную систему ориентиров, которая надстраивалась над инстинктами, по-своему дополняя их. Так появляется созданная самим человеком программа жизнедеятельности, культура. Животное реагирует на внешний стимул непосредственно, у человека ответ должен подвергнуться еще мысленной обработке. Человек живет уже не просто в физическом, но и в символическом мире. Этот символический мир мифологии, языка, искусства, религии, постоянно развивается, изменяя самого человека. Таким образом, человек это продукт не только биологической и социальной, но и культурной эволюции.
5652. Биологический круговорот
Экология

Наиболее активно вовлекаются в биологический круговорот в тропических биоценозах стронций, барий, марганец, цинк, медь, молибден, никель независимо от их содержания в почвах и почвообразующих породах. Величина Кб этих элементов, как правило, больше единицы. Наиболее слабо вовлекаются в биологическую миграцию бериллий, цирконий, титан, ванадий. Эти общие черты неодинаково проявляются в разных ландшафтах. Интенсивность поглощения марганца и цинка травянистой растительностью горно-луговых ландшафтов Килиманджаро, располагающихся выше 3 тыс.м над уровнем моря, больше, чем поглощение травянистой растительностью светлых лесов и саванн плато Танганьики. В свою очередь, травянистая растительность саванн более интенсивно поглощает медь, никель и особенно молибден, Кб которого превышает 7. Относительно высокая величина Кб галлия, ниобия и некоторых других элементов в саванновых травах, возможно, связана с упомянутым выше постоянным налетом тонкой силикатной пыли. Деревья горного постоянно влажного, туманного леса Килиманджаро более интенсивно поглощают тяжелые металлы (марганец, цинк, медь, свинец) по сравнению с деревьями сухих лесов плато Танганьики, в которых наиболее активно аккумулируется стронций.
5653. Биологический редукционизм: расово-антропологическая школа
Философия

Население Европы, по Гранту, сформировалось в результате трех последовательных волн вторжений трех основных рас: нордической, альпийской и средиземноморской. В отличие от других представителей рассматриваемой школы автор признает достоинства и способности каждой из этих рас. <Средиземноморская> раса превосходит остальные в области умственных достижений и искусства. <Альпийская> раса - это раса хороших земледельцев. <Нордики> составляют расу воинов, моряков, путешественников и, главное, правителей, организаторов, аристократов. Но все-таки <высшей>, <лучшей>, <благородной> Грант считает <нордическую> расу. В результате многочисленных войн в истории <норди-ки> постоянно несли значительные потери [там же, 166-167, 199-200]. И эта <благородная> раса в настоящее время находится перед угрозой полного исчезновения в результате войн, болезней, алкоголизма и низкой рождаемости [там же, 42-43, 50-51]. Поэтому Грант озабочен сохранением этого типа. Поскольку этот тип размножается медленнее, чем низшие, представленные низшими классами, он рекомендует евгеническую политику, направленную на сдерживание размножения слабых и дефективных индивидов. Как и другие представители расово-антро-пологической школы, Грант был противником демократии, считая, что она также способствует исчезновению <лучшего> типа.
5654. Биологический редукционизм: социал-дарвинистская школа
Социология

Но идеи борьбы за существование и выживания сильнейшего к концу XIX в. выходят далеко за пределы науки и становятся популярными в массовом сознании, публицистике, бизнесе, практической политике, художественной литературе. Известно, что этими идеями были очарованы американские писатели Джек Лондон и Теодор Драйзер (трилогия <Финансист>, <Титан>, <Стоик>). Представители экономической элиты, магнаты бизнеса с удовольствием узнали из теории эволюции (или, во всяком случае, пожелали ее так истолковать), что они не просто самые удачливые, энергичные и талантливые, а, согласно закону эволюции, зримое воплощение естественного отбора и победы в универсальной борьбе за существование. <Соответственно для Рокфеллера было вполне в порядке вещей заявлять, что <образование большой компании -это просто выживание наиболее приспособленного>, а великолепия Американской розы можно достичь, только пожертвовав первыми бутонами, которые вырастают вокруг нее. Для Джеймса Хилла - утверждать: <Богатства железнодорожных компаний определяются законами выживания самых приспособленных>. Или для Джорджа Херста сказать в сенате, в котором так много было магнатов бизнеса, что в народе его прозвали <клубом миллионеров>: <Я не очень знаком с книгами, я не очень много читал, но я много ездил, видел людей и много чего еще. Накопив опыт, я пришел к выводу, что члены сената - это те, кто выжил, это самые приспособленные>> [2, 191].
5655. Биологический фундамент личности
Психология

Психика каждого человека уникальна. Ее неповторимость связана как с особенностями биологического и физиологического строения и развития организма (внутренние условия), так и с единственной в своем роде композицией социальных связей и контактов (внешние воздействия). К биологически обусловленным подструктурам личности относятся темперамент, а также половые и возрастные свойства психики. Таким образом, личность выступает как совокупность внутренних условий, через которые преломляются все внешние воздействия [279]. Важнейший компонент внутренних условий составляют свойства нервной системы. Тип нервной системы, в свою очередь, обусловливает темперамент человека, поэтому мы начнем эту лекцию рассмотрением влияния темперамента на поведение. Но неверно было бы думать, что во всех своих проявлениях темперамент зависит только от наследственных свойств нервной системы. Социальная среда оказывает существенное влияние как на скорость развития темперамента, так и на способы его проявления личностью. Например, в последние десятилетия биологическое и физиологическое созревание человека ускорилось, акселерация привела к раннему становлению его темперамента, в то время как социальное формирование его несколько замедлилось вследствие увеличения продолжительности обучения, что задержало включение в значимые социальные контакты. Человек вступает в мир как индивид, наделенный определенными природными свойствами и задатками, которые в дальнейшем разовьются в определенные способности. Поэтому после рассмотрения свойств темперамента мы обратимся к влиянию способностей и их структуры на развитие личности, посвятив этой проблеме отдельную лекцию.
5656. Биологическое бессмертие
Биология

Медуза - половая фаза жизненного цикла у большинства стрекающих (Cnidaria). Доминирует в жизненном цикле у сцифозоев (Scyphozoa) и кубомедуз (Cubozoa) и встречается у большинства гидроидных полипов (Hydrozoa). Во всех этих группах медузоидные особи имеют свои характерные отличительные особенности. Совершенно не встречаются медузы только в жизненном цикле некоторых гидроидных полипов, паразитических кишечнополостных и коралловых полипов (Anthozoa). Вопрос о наличии медузоидных особей в составе колоний сифонофор дискуссионен. Медузы - это подвижные стрекающие организмы, относящиеся к Сцифоидным и отличающиеся зонтообразной формой и желеобразной консистенцией. Ушастая медуза (Aurelia aurita) - это один из самых распространенных красноморских видов, обитающий в открытых водах и питающийся планктоном. Достаточно распространена также Кассиопея (Cassiopea andromeda), но она наоборот предпочитает теплые и неглубокие воды, в которых обитает на песчаном дне перевернувшись щупальцами вверх. Светящаяся медуза с характерной грибовидной формой получила свое название за то, что при стимуляции волнами она начинает светиться. Кроме планктона эта медуза питается мелкими рыбками, являясь, в отличие от Кассиопеи, прикосновение к которой может вызвать всего лишь незначительное раздражение, особо опасной и жгучей. Медузы подразделяются на полы, а их личинки (плануле) изначально являются крепящимися к дну полипами, превращающимися потом в медуз.
5657. Биологическое время и его моделирование в квазихимическом пространстве
История

Разбиение множества особей на возрастные подмножества зависит от критериев, заложенных в основу членения объекта по данному признаку, от разрешающей способности экспериментальной методики и других факторов. Это обстоятельство хорошо иллюстрируется общепринятым членением клеточной популяции на четыре стадии (фазы) развития клеток C1, С2, С3, Сm (G1, S, G2, M). Мало вероятно, что в природе существуют хотя бы две клетки, идентичных по наборам элементов всех уровней. Поэтому отнесение данной клетки к той или иной стадии проводится по степени соответствия индивидуальных характеристик этой клетки и усредненных характеристик стадий.
5658. Биологическое действие ионизирующих излучений и способы защиты от них
Безопасность жизнедеятельности

Изменения в крови, трудоспособность нарушена1 - 2Лёгкая (1)Через 2-3 чНесильная тошнота с рвотой. Проходит в день облученияКак правило, 100% -ное выздоровление даже при отсутствии лечения2 - 4Средняя (2)Через 1-2 ч Длится 1 суткиРвота, слабость, недомоганиеВыздоровление у 100% пострадавших при условии лечения4 - 6Тяжёлая (3)Через 20-40 мин.Многократная рвота, сильное недомогание, температура -до 38¦Выздоровление у 50-80% пострадавших при условии спец. леченияБолее 6Крайне тяжёлая (4)Через 20-30 мин.Эритема кожи и слизистых, жидкий стул, температура -выше 38¦Выздоровление у 30-50% пострадавших при условии спец. лечения6-10Переходная форма (исход непредсказуем)Более 10Встречается крайне редко (100%-ный смертельный исход)Для категорий А и Б, с учётом радиочувствительности разных тканей и органов человека, разработаны предельно допустимые дозы облучения (табл. 5).
5659. Биологическое действие радиации
Медицина, физкультура, здравоохранение

Период полувыведения радионуклидов, существенно зависит от физического состояния человека, его возраста и других факторов. Сочетание физического периода полураспада с биологическим, называется эффективным периодом полураспада наиболее важным в определении суммарной величины излучения. Орган, наиболее подверженный действию радиоактивного вещества называют критическим. Для различных критических органов разработаны нормативы, определяющие допустимое содержание каждого радиоактивного элемента. На основании этих данных созданы документы, регламентирующие допустимые концентрации радиоактивных веществ в атмосферном воздухе, питьевой воде, продуктах питания. В Беларуси в связи с аварией на ЧАЭС действуют Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и стронция в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-92). В Гомельской области введены по некоторым пищевым продуктам питания, например детского, более жесткие нормативы. С учетом всех вышеперечисленных факторов и нормативов, подчеркнем, что среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения человека не должна превышать 1 мЗв в год.
5660. Биологическое действие радиоактивных излучений
Безопасность жизнедеятельности

Большое значение имеют также возраст, физиологическое состояние, интенсивность обменных процессов организма, а также условия облучения. При этом, помимо дозы облучения организма, играют роль: мощность, ритм и характер облучения (однократное, многократное, прерывистое, хроническое, внешнее, общее или частичное, внутреннее), его физические особенности, определяющие глубину проникновения энергии в организм (рентгеновское и гамма-излучение проникает на большую глубину, альфа-частицы до 40 мкм, бета-частицы на несколько мм), плотность вызываемой излучением ионизации (под влиянием альфа-частиц она больше, чем при действии других видов излучения). Все эти особенности воздействующего лучевого агента определяют относительную биологическую эффективность излучения. Если источником излучения служат попавшие в организм радиоактивные изотопы, то огромное значение для биологического действия радиоактивных излучений испускаемого этими изотопами, имеет их химическая характеристика, определяющая участие изотопа в обмене веществ, концентрацию в том или ином органе, а следовательно, и характер облучения организма. Первичное действие радиации любого вида на любой биологический объект начинается с поглощения энергии излучения, что сопровождается возбуждением молекул и их ионизацией. При ионизации молекул воды (косвенное действие излучения) в присутствии кислорода возникают активные радикалы (ОН- и др.), гидратированные электроны, а также молекулы перекиси водорода, включающиеся затем в цепь химических реакций в клетке. При ионизации органических молекул (прямое действие излучения) возникают свободные радикалы, которые, включаясь в протекающие в организме химические реакции, нарушают течение обмена веществ и, вызывая появление несвойственных организму соединений, нарушают процессы жизнедеятельности. При облучении в дозе 1000 р в клетке средней величины (10-9 г) возникает около 1 млн. таких радикалов, каждый из которых в присутствии кислорода воздуха может дать начало цепным реакциям окисления, во много раз увеличивающим количество измененных молекул в клетке и вызывающим дальнейшее изменение надмолекулярных (субмикроскопических) структур. Выяснение большой роли свободного кислорода в цепных реакциях, ведущих к лучевому поражению, т.н. кислородного эффекта, способствовало разработке ряда эффективных радиозащитных веществ, вызывающих искусственную гипоксию в тканях организма. Большое значение имеет и миграция энергии по молекулам биополимеров, в результате которой поглощение энергии, происшедшее в любом месте макромолекулы, приводит к поражению её активного центра (например, к инактивации белка-фермента). Физические и физико-химические процессы, лежащие в основе биологического действия радиоактивных излучений, т. е. поглощение энергии и ионизация молекул, занимают доли секунды. Последующие биохимические процессы лучевого повреждения развиваются медленнее. Образовавшиеся активные радикалы нарушают нормальные ферментативные процессы в клетке, что ведёт к уменьшению количества богатых энергией (макроэргических) соединений. Особенно чувствителен к облучению синтез дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) в интенсивно делящихся клетках. Т. о., в результате цепных реакций, возникающих при поглощении энергии излучения, изменяются многие компоненты клетки, в том числе макромолекулы (ДНК, ферменты и др.) и сравнительно малые молекулы (аденозинтрифосфорная кислота, коферменты и др.). Это приводит к нарушению ферментативных реакций, физиологических процессов и клеточных структур. Воздействие ионизирующего излучения вызывает повреждение клеток. Наиболее важно нарушение клеточного деления митоза. При облучении в сравнительно малых дозах наблюдается временная остановка митоза. Большие дозы могут вызвать полное прекращение деления или гибель клеток. Нарушение нормального хода митоза сопровождается хромосомными перестройками, возникновением мутаций, ведущими к сдвигам в генетическом аппарате клетки, а следовательно, к изменению последующих клеточных поколений (цитогенетический эффект.) При облучении половых клеток многоклеточных организмов нарушение генетического аппарата ведёт к изменению наследственных свойств развивающихся из них организмов. При облучении в больших дозах происходит набухание и пикноз ядра (уплотнение хроматина), затем структура ядра исчезает. В цитоплазме при облучении в дозах 10 00020 000 р наблюдаются изменение вязкости, набухание протоплазматических структур, образование вакуолей, повышение проницаемости. Всё это резко нарушает жизнедеятельность клетки. Сравнительное изучение радиочувствительности ядра и цитоплазмы показало, что в большинстве случаев чувствительно к облучению ядро (например, облучение ядер сердечной мышцы тритона в дозе нескольких протонов на ядро вызвало типичные деструктивные изменения; доза в несколько тысяч раз большая не повредила цитоплазмы). Многочисленные данные показывают, что клетки наиболее радиочувствительны в период деления и дифференцировки: при облучении поражаются, прежде всего, растущие ткани. Это делает облучение наиболее опасным для детей и беременных женщин. На этом же основана и радиотерапия опухолей растущая ткань опухоли погибает при облучении в дозах, которые меньше повреждают окружающие нормальные ткани.

Blog

Информация