Задание

Прочитай текст и выполни задание.

Фотобиологические действия излучений

Зрение, загар, покраснение кожи, фотосинтез, фотопериодизм (чувствительность растений и животных к изменению продолжительности светового дня) являются фотобиологическими процессами: определённая реакция организма наступает после поглощения квантов света молекулами. Особенно ярко фотобиологические эффекты проявляются в случае ультрафиолетового и видимого излучения (\(200\)\(750\) нм). Радиобиологические эффекты наблюдаются в результате поглощения атомами квантов рентгеновского и \(\gamma\)-излучения.

Функциональная зависимость биологического эффекта от длины волны называется спектром фотобиологического действия. Графически данная зависимость изображается различными кривыми — спектрами действия.

При облучении кожи человека различными дозами излучения происходит расширение кровеносных сосудов кожи и, как следствие в виде биологического эффекта, её покраснение (эритема). Спектр действия эритемы кожи (рис. \(1\)) представляет собой изображение функциональной зависимости эритемной эффективности (\(\frac{1}{МЭД}\)) от длины волны действующего на кожу излучения \(\lambda\), где эритемная эффективность — величина, обратная минимальной эритемной дозе (МЭД), которая вызывает минимальное покраснение кожи.

19_1 (1).png

Рис. \(1\). Спектр действия эритемы кожи

При исследовании различных спектров действия с целью выявления их биологической активности принято разделение ультрафиолетового излучения (УФ-излучения) на диапазоны: УФ-А (\(320\)\(400\) нм), УФ-В (\(280\)\(320\) нм) и УФ-С (\(\lambda \lt 280\) нм). Излучение, длина волны которого лежит в диапазоне УФ-В, является губительным для человека не только по причине сильного покраснения кожи, появления её пигментации, но и подавления T-клеточной части иммунной системы, что оказывает отрицательное влияние на состояние здоровья человека.

Сетчатка глаза, как его фоточувствительный слой, представлена системой клеток, называемых колбочками и палочками. При взаимодействии видимого излучения со светочувствительными молекулами в этих клетках (родопсин в палочках и йодопсин в колбочках) формируется цветовое восприятие. Фотохимическое повреждение зрения происходит в сине-зелёной части видимого спектра, которая совпадает со спектром поглощения света молекулой родопсина в этой области, где спектральной линии соответствует значение \(500\) нм. Какая длина волны характеризует чувствительность родопсина в спектре действия света на фоточувствительность глаза, учитывая, что спектр действия эритемы кожи в диапазоне УФ-В-излучения и спектр поглощения света молекулой родопсина имеют одинаковые формы? Ответ объясни.

(Выбери все верные утверждения, объясняющиеответ на вопрос.)

Пункт \(1\)

  • \(\lambda=254\) нм
  • \(\lambda=303\) нм
  • \(\lambda=280\) нм
  • \(\lambda=0,313\) мкм
  • \(\lambda=0,500\) мкм
  • \(\lambda=297\) нм

Пункт \(2\)

  • Значение длины волны в спектре поглощения света молекулой родопсина соответствует значению длины волны в точке \(B\) в спектре действия эритемы кожи, учитывая, что линия в спектре поглощения молекулы соответствует «яме» на участке \(BD\) спектра действия эритемы кожи. Следовательно, линия в спектре поглощения родопсина будет соответствовать «яме» в спектре действия света на фоточувствительность глаза
  • УФ-В-диапазон излучения лежит в пределах от \(280\) до \(320\) нм
  • Значение длины волны в спектре поглощения света молекулой родопсина соответствует значению длины волны в точке \(C\) в спектре действия эритемы кожи, учитывая, что линия в спектре поглощения молекулы соответствует пику на участке \(BE\) спектра действия эритемы кожи. Следовательно, линия в спектре поглощения родопсина будет соответствовать пику в спектре действия света на фоточувствительность глаза
  • УФ-В-диапазон излучения лежит в пределах от \(0,254\) до \(0,313\) мкм