Kvant biofizikasi elementlari

Fotofizika va fotokimyo asoslari.
Molekulaning (atomning) umumiy energiyasi (E_um) elektron energiyasi (E_el) tebranma (E_t) va aylanma (E_a) harakat energiyalaridan tashkil topadi: E_um Q E_el q E_t Q E_a bo’lib, E_el >> E_t >> E_a dir. Fotokimyoda ham fotobiologiyadek, elektromagnit spektrining tor 200-700 nm sohasi bilan ish ko’riladi. Xalqaro eritish komissiyasi to’lqin uzunligi sohalarini quyidagicha ifodalashni tavsiya etadi. Ultrabinafshaha (UB) nurlanish: UB-S - 100280 nm, UB-V - 280315 nm, UB-A - 315400 nm, ko’rinuvchi spektr -400-780 nm. qisqa to’lqinli nurlanish energiyasi, kimyoviy bog’lar energiyasidan katta bo’lib, molekulalarni ionlantiradi va kimyoviy bog’larni uzadi. Aynan mana shu soha bilan radiobiologiya shug’ullanadi. Uzun to’lqinli nurlanish modda tomonidan yutilganda elektronning aylanma va tebranma energiya­lari oshadi. Shu sababdan, infraqizil (IK) nurlanish reaksiyalar tezligini oshiradi, molekulalarda kimyoviy o’zgarishlar keltirib chiqarishga qodir emas.
Energiyasi 4-6 EV (200- 300 nm) fotonlar, oqsillar va nuklein kislotalar tomonidan yutilib, molekulalarni qo’zg’algan holatga, ya’ni molekulaning yuqoriroq energiya sathiga (qo’zg’algan holatga) o’ti­shiga olib keladi. qo’zg’algan molekula kimyoviy reaksiyaga osonlikcha kirishadi. Aynan mana shunday fotokimyoviy reaksiyalar, oxirgi nati­jada oqsillar, nuklein kislotalar va boshqa biopolimerlarda fotobiologik effektlarga sabab bo’ladi. Ko’rinuvchi nur esa, fotosintez, fotoresensiya, fotomorfogenez hamda fotodinamik effektlar uchun ak­tiv hisoblanadi.
Yorug’likning yutilish qonuni, yutilish spektri.
Grotgus qoidasiga ko’ra, fotokimyoviy reaksiyaga faqat molekula tomonidan yutilgan nurgina sabab bo’ladi. Demak, fotokimyoviy jarayonlar asosida yorug’likning yutilish hodisasi yotadi.
Intinsivligi I₀ - nurning, qalinligi l-ga teng yutuvchi muhitdan o’tishini ko’zdan kechiramiz. Mazkur intensivlik, yutuvchi muhitdan chiqqanda, yutilish evaziga kamayib, I-ga teng bo’lib qoladi. Mazkur bog’liqlik Buger- Lambert-Ber qonuni nomi bilan yuritiladi.
I q Io e^-Sl , yoki lg(IoG’I) q lg(1G’T) Q D q Sl,
Bu erda  - molyar ekstinksiya koeffisienti (o’lchov birligi M^-1sm^-1) bo’lib, u S q 1 molG’l va l Q 1 smda, D q .  - koeffisient konsentrasiya emas, modda tabiati va yutiluvchi nur tabiatiga bog’liq bo’lib, "moddaning pasport xarakteristikasi"ga doir belgilar jum­lasiga kiradi. D-optik zichlik yoki ekstinksiya (nur yutish)- o’lchov birligiga ega bo’lmagan kattalik, l- yutilish qalinligi, sm.
Buger-Lambert-Ber qonuni moddaning konsentrasiyasi bilan optik zichligi o’rtasidagi chiziqli munosabatni aks ettiradi va shuning uchun u analitik maqsadlarda keng qo’llaniladi. T va D kattaliklar o’rtasidagi aloqa shundayki, masalan, tiniqligi Tq0,01 (yoki 1%)ga teng eritmaning optik zichligi D q2 ga teng. T q10% bo’lsa, D q 1ga teng va h.k.
Ekstinksiya koeffisienti monoxromatik nurning to’lqin uzunligiga bog’liq, ya’ni  () bo’lib, aynan mana shu bog’liqlik yutish spektri deb ataladi. Chunki, modda konsentrasiyasi - S va yutilish qalinligi - l, nur to’lqin uzunligiga bog’liq bo’lmaganligi uchun, D-ning -ga bog’liqligi- D() ham, yutish spektri deb ataladi.
Yutish spektrlari spektrofotometrlarda o’lchanadi. Spektrofotometr, yutuvchi modda eritmasi orqali o’tgan nur intensivligini (I)ni, eri­tuvchi orqali o’tgan nur intensivligi (I₀) bilan solishtirishga asoslanib ishlaydi.