Физический мутагенез
    Физическими мутагенами называются любые физические воздействия на живые организмы, которые оказывают либо прямое влияние на ДНК или вирусную РНК, либо опосредованное влияние через системы репликации, репарации, рекомбинации.
    В случае прямого влияния на ДНК основную роль играют два таких параметра, как величина энергии воздействующей частицы и способность биологического материала поглощать эту энергию.
    Величина энергии убывает в ряду:
    космические лучи,
    ?-лучи,
    рентгеновские лучи,
    ?-лучи,
    ?-лучу,
    УФ-лучи,
    видимый свет,
    инфракрасные лучи,
    микроволны, ДНК прямо не повреждают
    радиоволны.
    Повреждения ДНК могут быть двух типов: двунитевые и однонитевые разрывы (при очень высокой энергии фотона - космическоие лучи, рентгеновские и ?-лучи).
    Ультрафиолет способен индуцировать образование неспецифических двойных связей С=С. Рентгеновские и ?-лучи способны разрывать С-N, C-C, C-H, C=O (образуются перекиси). Они проникают через живые ткани, ионизируют вещества в живых тканях (ионизирующая радиация). УФ и ?-излучение приводит к образованию фотоаддуктов за счет комптоновских электронов. УФ-излучение, от отличие от ?-излучения, не проникает ни через бумагу, ни через кожу.
     ----260---------------280--------------330---------------400---- нм 1. 260-280 - зона поглощения для ДНК, РНК и белков (избирательное поглощение: 260 нм - ДНК, 280 нм - белки) 2. 280-330 - зона поглощения для липидов с ненасыщенными связями (С=С) 3. 330-400 - зона поглощения для стероидов Законы фотохимии 1. Действует лишь тот фотон, который поглощен. 2. Повреждение - результат действия одного фотона.
    Для оценки повреждения необходимо подсчитать количество моль образующихся фотопродуктов на один Эйнштейн поглощенной энергии.
    Для нахождения повреждения необходимо подсчитать квантовый выход.
    (*)
    
    
     Nа - число Авогадро, - постоянная Планка, 6,62*10-27 эрг/с, с - скорость света (3*108 м/с), ? - длина волны, ? - частота.
    (*) - не пригодна для ДНК, которая содержит пурины, которые поглощая энергию не дают фотопродуктов.
    На клеточном уровне законы фотохимии имеют ограничения:
    
    С точки зрения фотохимии доза одна и та же, но при первой дозе клетки выживают, при второй нет, так как за одну секунду не успевают включиться системы репарации. Высокие дозы не вызывают перекисного окисления жирных кислот.
    У высших живых существ вещества, ослабляющие действие излучения - фотопротекторы. Многие растения содержат алкалоиды и кумарины, они усиливают процессы, вызванные радиацией. Эти вещества опастны для животных.
    Источники излучения - солнечный свет, ртутные лампы, рентгеновское излучение, радиоактивные элементы. Проникая в кожу, квант излучения оставляет шлейф ионизированного вещества. Для оценки радиационного поражения используют две величины: ЛПЭ - линейная передача энергии - энергия, переданная веществу (в электронвольтах) на 1 нм пробега частицы. ЛПИ - линейная плотность ионизации - количество возникающих пар ионов на 1 нм пробега частицы.
    ?-излучение может разрывать сахарофосфатный остов, кольца пуринов и пиримидинов. ............