Элементы квантовой биофизики

Молекулярный механизм первичных стадий:
Фотофизика: RH + hv → RH^* (S или Т - возбуждение)
Фотохимия: RH^* → (R^*H)⁺ + e^- (R^*H)⁺ → R^* + H⁺ R^* + O₂ → ROO
(фотоионизация и образование свободных радикалов)
Эффективность преобразования поглощённой световой энергии в первичной фотохимической реакции оценивается её квантовым выходом:

Обычно квантовый выход значительно меньше единицы, так как часть поглощённых квантов растрачивается в тепло или идёт на люминесценцию.


Спектр действия фотохимической реакции – зависимость относительной скорости реакции от длины волны действующего света:

Сравнение спектров действия со спектрами поглощения позволяет выяснить, какие вещества участвуют в реакции.


Виды фотобиологических процессов.

Световое излучение разной длины волны поглощается разными молекулами, поэтому однотипные первичные реакции развиваются в разных субстратах и приводят к различному биологическому эффекту.

Выделяют три группы фотобиологических процессов:

1. 
   Фотосинтетические – создание новой, обычно более сложной структуры. Примеры – фотосинтез растений, образование витамина Д из провитамина и синтез пигмента меланина у животных.
   
2. 
   Процессы фоторецепции – получение информации об окружающей среде через посредство светового излучения. Пример – зрение позвоночных.
   
3. 
   Фотодеструктивные – поражение, разрушение структуры (под влиянием больших порций световой структуры).
   

Сенсибилизированные фотобиологические процессы.

Фотобиологические процессы, протекающие с участием веществ, резко повышающих чувствительность системы к свету – сенсибилизированные фотобиологические процессы. Вещества, повышающие чувствительность системы к свету – фотосенсибилизаторы.