1. у реакції організму на опромінення можна виділити чотири фази



Скачати 15.66 Kb.
Дата конвертації04.06.2021
Розмір15.66 Kb.

Варіант 8.

1. У реакції організму на опромінення можна виділити чотири фази.

Тривалість перших трьох швидких фаз не перевищує кількох мкс, протягом

яких відбуваються різні молекулярні зміни. У четвертій повільній фазі ці зміни

переходять у функціональні та структурні порушення у клітинах, органах і

організмі загалом.

Перша, фізична, фаза іонізації та збудження атомів триває 10-13 с. У другій,

фізико-хімічній фазі, що протікає 10-10 с, утворюються високоактивні радикали,

які, взаємодіючи з різними речовинами, породжують вторинні радикали, що

мають значно більший у порівнянні з первинними час життя.

У третій, хімічній фазі, яка триває 10-6

с, радикали, що утворюються,

вступають у реакції з органічними молекулами клітин і змінюють біологічні

властивості.

Описані процеси перших трьох фаз є первинними і визначають подальший

розвиток променевого ураження. У наступній за ними четвертій, біологічній,

фазі хімічні зміни молекул перетворюються у клітинні зміни. Внаслідок

опромінення, залежно від величини поглиненої дози, клітина гине або стає

неповноцінною у функціональному відношенні. Час протікання четвертої фази

дуже різний і, залежно від умов, може розтягтися на роки або навіть на все

життя.

Різні види випромінювань характеризуються різною біологічною



ефективністю, що пов'язано з відмінностями у їх проникаючій здатності та

характері передачі енергії органам і тканинам живого об'єкту, який складається,

головним чином, з легких елементів.

α-випромінювання має малу довжину пробігу частинок і характеризується

слабкою проникаючою здатністю. Воно не може проникнути крізь шкірні

покриви. Пробіг α-частинок з енергією 4 МеВ у повітрі становить 2,5 см, а в

біологічній тканині лише 31 мкм. α-випромінюючі нукліди становлять

найбільшу небезпеку при надходженні всередину організму через органи

дихання і травлення, відкриті рани та опікові поверхні.

β-випромінювання має більшу проникаючу здатність. Так, пробіг

електронів з енергією 4 МеВ у повітрі становить 17,8 м, а в біологічній тканині

– 2,6 см.

γ-випромінювання має ще більш високу проникаючу здатність. Внаслідок

його дії відбувається опромінення усього організму

2. Природа радіаційної смерті клітин

Чутливість ядра клітини приблизно на шість разів вище чутливості протоплазми.

Відомо, що зі всіх внутрішньоядерних структур за життєздатність клітини відповідає ДНК. Остання бере участь у формуванні хромосом і транспорті генетичної інформації. Опромінення викликає різні перетворення в ДНК: розриви молекули ДНК, утворення лужно-лабільних зв'язків, втрату основ і зміну їхнього складу, зміни послідовності нуклеотидів, зшивання ДНК-ДНК і ДНК-білок, порушення комплексів ДНК з іншими молекулами.

Розрізняють поодинокі розриви ДНК, коли зв'язок між окремими атомними з’єднаннями порушується в одній із ниток двохниткової молекули ДНК і подвійні, коли розрив відбувається відразу в сусідніх ділянках двох ланцюгів, що призводить до розпаду молекули. При будь-якому розриві порушується зчитування інформації з молекули ДНК і просторова структура хроматину.


Поодинокі розриви не призводять до порушення молекули ДНК, тому що розірвана нитка міцно втримується на місці водневими, гідрофільними й іншими видами зв’язків і протилежною ниткою ДНК і, крім того, структура досить добре відновлюється потужною системою репарації. Багато радіобіологів вважають, що поодинокі розриви самі по собі (якщо вони не переходять у подвійні) не є причиною смерті клітин.

При дозах опромінення до 20 Гр подвійні розриви є наслідком одночасного ушкодження обох ниток ДНК.

Зі збільшенням дози опромінення, зростає ймовірність переходу поодиноких розривів у подвійні. При дії поодинокоіонізуючих випромінювань (гамма, рентгенівського, швидких електронів) 20-100 поодиноких розривів зумовлюють один подвійний. Щільноіонізуючі випромінювання викликають значно більше число подвійних розривів безпосередньо після опромінення, а також аберації хромосом.

Крім утворення розривів, в опроміненої ДНК порушується структура основ, насамперед тиміну, що збільшує число генних мутацій. Відзначається зшивання між ДНК і білками нуклеопротеїнового комплексу.

Чутливим до випромінювання є ДНК-мембранний комплекс - складне структурне утворення в ділянці з'єднання ниток ДНК із ядерною мембраною. Розпад цього комплексу й деградацію ДНК можна виявити після опромінення культури клітин у дозі 2 Гр.

Нарешті, важливим наслідком опромінення є зміна епігеномної (не пов'язаної з ядерним матеріалом) спадковості клітини, носіями якої є різні цитоплазматичні органели. При цьому знижується функціональна активність нащадків опромінених клітин. Ймовірно, саме це і є причиною віддалених наслідків опромінення.

Однак головною причиною репродуктивної смерті клітин при опроміненні є ушкодження їхнього

генетичного апарата.

Пострадіаційне відновлення (репарація) клітин

Багато радіаційних ушкоджень відновлюються. Феномен пострадіаційної репарації зумовлений тим, що при опроміненні в клітинах виникають ушкодження, які зазвичай призводять до клітинної смерті, але за певних умов пошкодження можуть бути усунуті системами ферментативної репарації. Такі ушкодження називають потенційними. Їхня доля двояка - або вони піддаються репарації й тоді клітина виживає, або реалізуються й тоді клітина гине.

За часом здійснення розрізняють дореплікативну, постреплікативну й реплікативну репарації.

Дореплікативна репарація (до етапу подвоєння ДНК) може відбуватися шляхом з'єднання розривів, а також за допомогою видалення (ексцизії) ушкоджених основ. У з'єднанні поодиноких розривів беруть участь кілька ферментів - лігаза, ендонуклеаза, екзонуклеаза, ДНК-лігаза, які забезпечують остаточний акт репарації - лігазне з'єднання.

Постреплікаційна репарація - це процес, при якому клітина зберігає життєздатність, незважаючи на наявність дефектів ДНК.

Реплікативна репарація - відновлення ДНК у процесі її реплікації здійснюється шляхом видалення у ході реплікації пошкоджень у зоні точки росту ланцюга, або шляхом елонгації, оминаючи ушкодження.



3. Відповідь : 2 Гр

Поділіться з Вашими друзьями:


База даних захищена авторським правом ©res.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка