Биофизические механизмы фотосинтеза и других фотобиологических процессов. Фотохимические реакции

Министерство  Здравоохранения  Республики Казахстан

Южно-Казахстанская Государственная

Фармацевтическая Академия

Кафедра медицинская биофизика,информатика и математика

СРС

               На тему:Биофизические механизмы фотосинтеза и других фотобиологических процессов. Фотохимические реакции.

Выполнила: Онлас Айдана

Группа: 105 А-ФР

Приняла: Абдрахманова Ж.Ж.  

Шымкент, 2014

План:

Введение

Фотосинтез

Биофизика фотобиологических процессов

Молекулярные механизмы фотосинтеза

Фотохимические реакции

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Фотосинтез — синтез органических веществ из углекислого газа и воды с обязательным использованием энергии света:

6СО2 + 6Н2О + Qсвета → С6Н12О6 + 6О2.

У высших растений органом фотосинтеза является лист, органоидами фотосинтеза — хлоропласты (строение хлоропластов — лекция №7). В мембраны тилакоидов хлоропластов встроены фотосинтетические пигменты: хлорофиллы и каротиноиды. Существует несколько разных типов хлорофилла (a, b, c, d), главным является хлорофилл a. В молекуле хлорофилла можно выделить порфириновую «головку» с атомом магния в центре и фитольный «хвост». Порфириновая «головка» представляет собой плоскую структуру, является гидрофильной и поэтому лежит на той поверхности мембраны, которая обращена к водной среде стромы. Фитольный «хвост» — гидрофобный и за счет этого удерживает молекулу хлорофилла в мембране

Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс; реакции фотосинтеза подразделяют на две группы: реакции световой фазы и реакции темновой фазы

Фотосинтез - основной источник пищи и энергии для зелёного растения. В ходе фотосинтеза растение при помощи энергии солнечного света создаёт углеводы из углекислого газа и воды. Побочным продуктом фотосинтеза является кислород, который необходим для дыхания большинству живых организмов на Земле, в том числе и самим растениям.

Фотосинтез проходит в зелёных органах растения - листьях, в некоторых случаях - стеблях и плодах .Зелёный цвет этим органам растения придаёт хлорофилл. Хлорофилл - основной пигмент фотосинтеза. Его молекулы хранятся в хлоропластах.

Процесс фотосинтеза подразделяют на две стадии: световую и темновую. На световой стадии растение улавливает энергию света и переводит её в энергию, запасённую в виде АТФ. «Ловушками» для солнечных лучей служат молекулы хлорофилла, находящиеся на тилакоидных мембранах хлоропластов. Там же, на тилакоидных мембранах, происходят и остальные процессы световой стадии фотосинтеза. Энергия солнечного света «выбивает» из молекулы хлорофилла электрон, и он вступает в цепь окислительно-восстановительных реакций, которая осуществляется цепью белковых комплексов. По мере продвижения электрона по цепи эти комплексы формируют на тилакоидной мембране электрохимический градиент протонов, энергия которого может быть использована для синтеза АТФ. А электрон, пройдя всю цепь, присоединяется к молекуле никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфата (НАДФ) .Клетка может использовать это соединение для восстановления других химических соединений. Чтобы восстановить электрон, отнятый у молекулы хлорофилла, растение окисляет воду. Одним из продуктов этого окисления является кислород, который выделяется при фотосинтезе.

Образованием АТФ и восстановленного НАДФ (НАДФН) завершается световая стадия фотосинтеза. На темновой стадии фотосинтеза происходит фиксация углекислого газа и синтез углеводов. Фиксация углекислого газа происходит в цикле Кальвина - биохимическом цикле, который идёт в строме хлоропласта. Основной фермент цикла Кальвина - рибулозобисфосфаткарбоксилаза-оксигеназа. Этот фермент присоединяет молекулу CO2 к пятиуглеродному сахару рибулозо-1,5-бисфосфату (РуБФ). В результате образуется две трёхуглеродные молекулы углеводов. Большая часть этих трёхуглеродных молекул идёт на синтез глюкозы, фруктозы, и из них - сахарозы или крахмала. Часть их идёт на синтез других соединений, в том числе и на восстановление РуБФ.

В современных исследованиях фотосинтеза можно выделить три основных направления.

Во-первых, это исследование молекулярных и биофизических механизмов световой стадии фотосинтеза: механизмов миграции энергии, переноса электрона и синтеза АТФ. Много внимания уделяется также изучению эволюции фотосинтеза.

Во-вторых, это экология фотосинтеза: исследование действия на этот процесс различных факторов среды, механизмов защиты фотосинтетического аппарата от неблагоприятных воздействий, изучение роли растительных сообществ в формировании климата и круговороте веществ.

В-третьих, это исследование взаимосвязи фотосинтеза с продуктивностью растений, разработка рекомендаций для выведения новых сортов и создания современных сельхозтехнологий.

Биофизика фотобиологических процессов.

Фотобиологическими  процессами называются процессы, которые  начинаются поглощением света одним из  биологически  важных  соединений  и заканчиваются  определенной физиологической реакцией.   Во всех фотобиологических процессах энергия света необходима для преодоления активационных барьеров химических превращений.  Реакционная способность возбужденной светом молекулы определяется рядом факторов. Она зависит от положения возбужденного энергетического электронного уровня, что обеспечивает преодоление энергетического барьера. фотобиологические  процессы делятся на две группы: негативные (деструктивные) и позитивные (регуляторные) фотобиологические процессы. Негативные фотобиологические процессы в организме делятся на два типа: фототоксические и фотоаллергические.  Фототоксическими эффектами  называют  световые  поражения кожи или  глаз,  не сопровождающиеся аллергическими реакциями.  Клинически они  проявляются  в  форме  эритемы, эдемы, пигментации, помутнения хрусталика и др. Фотоаллергические эффекты включают в себя первичный иммунологический механизм аллергической сенсибилизации. К позитивным фотобиологическим эффектам у животных организмов относятся: зрение фотопериодизм - регуляция суточных и годовых циклов жизни животных путем циклических воздействий  свет-темнота.  Процесс осуществляется под действием видимого света. У человека и животных (млекопитающих) фотопериодическим рецептором являются глаза, у некоторых птиц -  гипоталамус,  у рыб - эпифиз,  у насекомых - мозг. Образование витамина Д из провитаминов,  происходящее под действием УФ-света. У растений важнейшими фотобиологическими процессами являются фотосинтез, фототаксис, фототропизм и фотопериодизм. Таким образом, несмотря на разнообразие фотобиологических процесов, любой из них включает в себя целый ряд стадий. Это

1.Поглощение кванта света 

2.Внутримолекулярные процессы размена энергии 

3.Межмолекулярный перенос энергии возбужденного состояния (миграция энергии).

 4. Первичный фотохимический акт.

 5. Темновые превращения первичных фотохимических продуктов, заканчивающиеся образованием стабильных продуктов

 6. Биохимические реакции с участием фотопродуктов

7.  Общефизиологический ответ на действие света.

 Биофизику интересуют только  первые четыре процесса и частично  темновые процессы, которые непосредственно следуют за первичным фотохимическим актом.

Одной из важнейших фундаментальных проблем биофизики является расшифровка механизмов первичных процессов действия света на разные биологические системы. Свет является одним из ключевых факторов среды обитания большинства организмов. Рецепция света и трансформация его энергии лежит в основе зрения, фотосинтеза и ряда фоторегуляторных процессов у растений, в инициации которых участвуют специализированные фоторецепторы, например, родопсин, хлорофилл, фитохром, фототропин, криптохром. Поглощая свет определенного спектрального диапазона, фоторецепторы вступают в фотохимические реакции с образованием первичных фотопродуктов. Последние участвуют в биохимических процессах клеточной регуляции, что приводит к развитию конечных фотобиологических эффектов. В то же время свет индуцирует протекание в клеточных структурах различных деструктивных фотохимических реакций, природа и эффективность которых зависит от длины волны и интенсивности излучения, наличия соответствующих фотоактивных хромофоров и их внутриклеточной локализации, а также способности клеток к фотозащите и репарации фотоповреждений. Наиболее эффективно деструктивные реакции индуцируются высокоэнергетическим ультрафиолетовым (УФ) излучением (‹290 нм). Экологическими компонентами оптического излучения солнца яаляются средневолновый УФ (СУФ, 290—320 нм), длинноволновый УФ (ДУФ, 320—400 нм) и видимый свет (400—700 нм). Уменьшение концентрации стратосферного озона ведет к повышению интенсивности СУФ, который за счет прямого поглощения нуклеиновыми кислотами и белками вызывает образование в них повреждений, обусловливающих цитотоксические, мутагенные и канцерогенные эффекты. ДУФ и видимый свет, которые макромолекулами непосредственно не поглощаются, могут индуцировать деструктивные реакции за счет фотосенсибилизации с участием эндогенных и экзогенных сенсибилизаторов (хромофоров), способных в фотовозбужденном состоянии реагировать с биосубстратами с образованием реакционноспособных радикалов или генерировать активные формы кислорода, вызывающие окислительный стресс.

Молекулярные механизмы фотосинтеза

Важнейшей фундаментальной проблемой биофизики является изучение фотосинтеза — процесса преобразования световой энергии солнца в химическую энергию тканей фотосинтезирующих организмов. В первичной (световой) стадии энергия поглощенных квантов света используется для разрыва химических связей восстановителя (в случае высших растений — для фотолиза воды), а часть ее, в конечном счете, запасается в новых химических связях. В последующей (темновой) стадии фотосинтеза запасенная энергия используется для восстановления углекислоты до сахаров в восстановительном пентозофосфатном цикле, осуществлящем создание органического вещества из неорганического. Первичные процессы фотосинтеза включают несколько этапов: поглощение света хлорофиллом антенного комплекса, миграцию энергии поглощенных квантов к реакционным центрам (РЦ) фотосистем, фотохимическое разделение зарядов, перенос электронов по фотосинтетической электрон-транспортной цепи, сопряженный с запасанием энергии в виде химических связей конечного восстановленного продукта — восстановленного НАДФ, а также АТФ.

Поскольку разные этапы первичных процессов фотосинтеза протекают в разных компартментах фотосинтетической мембраны и характеризуются различными временами, для понимания механизма процесса фотосинтеза необходимы исследования, проводимые специалистами разного профиля и использованием объектов разной сложности — от изолированных макромолекулярных белковых и пигмент-белковых комплексов, различных субхлоропластных частиц, хлоропластов, фотосинтезирующих клеток водорослей до нативных растений. Это требует сотрудничества фотофизиков, биохимиков и физиологов растений. Кроме того необходима лабораторная техника, позволяющая исследовать процессы в разном временнóм диапазоне.

Ключевой энергопреобразующей структурой в фотосинтезирующих организмах являются реакционные центры фотосистем, встроенные в фотосинтетические мембраны пигмент-белковые комплексы, выполняющие за счет энергии света высокоэффективный (квантовый выход — до 100 %) и очень быстрый (менее 1 нс) трансмембранный перенос электронов против направления термодинамического потенциала, в результате чего, в конечном итоге, и запасается солнечная энергия.

В проводимых исследованиях используются различные современные методы кинетической абсорбционной и люминесцентной спектрофотометрии широкого временного диапазона регистрации, ЭПР, ЯМР, ядерный гамма-резонанс, современные подходы теоретического анализа получаемых результатов и построения адекватных физических моделей процессов. Имеется биохимическая база для получения высокочистых активных фотосинтетических препаратов различного состава, включая изолированные мембранные белково-пигментные комплексы разного уровня организации. Основными методами изучения механизмов преобразования световой энергии в первичных стадиях фотосинтеза являются:

• измерение кинетик затухания флуоресценции (импульсная флуориметрия) с временным разрешением до 10 —12 с;

• лазерная абсорбционная спектроскопия фемто-, пико- и наносекундного (10 —14 — 10 —8 с) диапазона, позволяющая исследовать последовательность и скорости реакций преобразования энергии кванта света в энергию электрохимического потенциала;

• спектроскопия комбинационного рассеяния света, позволяющая изучать природу химических связей синтезированных под действием света соединений;

• широкий спектр традиционных методов оптической спектроскопии, спектроскопии переходных процессов, компьютерного моделирования и радиоспектроскопии.

Методами импульсной флуорометрии и абсорбционной спектроскопии высокого (10 —14 — 10 —8 с) временного разрешения исследуются процессы миграции энергии электронного возбуждения в антенных пигмент-белковых комплексах, захвата возбуждения фотоактивным пигментом РЦ — первичным донором электрона, и темновые реакции разделения зарядов и переноса электрона в акцепторной цепи электронного транспорта. Показано, что белки, содержащие пигменты антенны и кофакторы, за времена менее 10 —12 с способны осуществлять тонкую подстройку начальных и конечных состояний донора и акцептора энергии (электрона). В самый начальный момент времени возникает неравновесное начальное состояние донора энергии (электрона). В результате процесса сольватации с участием водородных связей происходит понижение уровня энергии донора и формирование наиболее выгодной конфигурации потенциальной поверхности для реактантов. Как следствие, вероятность обратных (бесполезных) реакций падает, а эффективность прямых энергетически выгодных реакций существенно возрастает.

ФОТОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ – химические превращения, протекающие под действием света в видимой и ультрафиолетовой области спектра.

Еще в античные временя мастера красильного производства знали, что некоторые краски на прямом солнечном свету обесцвечиваются – выцветают. В средние века алхимики знали, что соли серебра чернеют со временем, но это связывали с действием воздуха. Лишь в 1727 Иоганн Генрих Шульце установил, что почернение хлорида серебра происходит под действием света. В 1802 немецкий физик Иоганн Риттер исследовал химическое действие различных участков светового спектра. Используя призму, он установил, что почернение хлорида серебра возрастает при переходе от красного к фиолетовому концу спектра и становится максимальным за его пределами. Таким образом в солнечном спектре было обнаружено новое излучение, которое получило название ультрафиолетового. Эти исследования были особенно важны для разработки фотографических процессов.

В 1818 прибалтийский физик и химик Теодор Гротгус сформулировал один из основных законов фотохимии: химическое действие может произвести только свет, который поглощается реагирующими молекулами. Например, водород не поглощает видимый свет, а хлор поглощает только фиолетовые и синие лучи. Поэтому красный свет не может вызвать реакцию в смеси водорода с хлором. К такому же выводу пришел независимо американский ученый Джон Уильям Дрепер. Этот первый фотохимический закон получил название закона Гротгуса – Дрепера.

После поглощения кванта света в молекуле могут происходить разнообразные процессы. В начале 20 в. Альбертом Эйнштейном и немецким физиком Иоганном Штарком был сформулирован второй закон фотохимии. В соответствии с этим законом, первичный фотохимический акт происходит под действием одного кванта света – фотона. Поэтому этот закон называют также законом квантовой эквивалентности. (После открытия лазеров было обнаружено, что у этого закона есть исключения: в случае очень мощного лазерного излучения возможно одновременное поглощение двух фотонов.)

Второй закон фотохимии служит основой для расчета квантового выхода фотохимической реакции, который равен числу прореагировавших (или вновь образовавшихся) молекул, деленному на число поглощенных квантов. Квантовый выход, определяемый экспериментально, позволяет судить о механизме фотохимической реакции.

Молекула, поглотившая в первичном процессе квант света, приобретает избыточную энергию, поэтому такую молекулу называют возбужденной. В отличие от теплового воздействия, когда возбуждаются колебательные движения молекулы и возрастает ее кинетическая энергия, при поглощении фотона энергия передается электронам. С электронно возбужденной молекулой могут происходить самые разнообразные процессы. Некоторые из них не связаны с химическими превращениями и называются фотофизическими процессами. Так, возбужденное состояние может за очень короткое время (порядка 10–9 с) вернуться в основное состояние, отдавая избыточную энергию в виде кванта света (как правило, с меньшей энергией). Этот процесс называется флуоресценцией. Если же в результате столкновения возбужденной молекулы с другими молекулами происходит передача избыточной энергии, то интенсивность флуоресценции снижается – частично или полностью. Такие процессы с потерей энергии называются тушением флуоресценции. Возбужденное состояние может также перейти в более долгоживущее (от 0,001 с до нескольких минут) триплетное состояние, энергия которого ниже. Испускание света из этого состояния называется фосфоресценцией.

Возбужденная светом молекула может также вступать в различные химические реакции. Свойства электронно возбужденного состояния могут сильно отличаться от свойств основного состояния молекулы. Так как у каждой молекулы существует лишь одно основное, но несколько возбужденных состояний, фотохимия данного соединения может быть существенно богаче его химии в основном состоянии. В результате появляется возможность осуществлять необычные химические превращения, не свойственные веществам в основном состоянии.

Если после поглощения фотона преобладают фотофизические процессы, число химически прореагировавших молекул, приходящихся на один поглощенный квант, то есть квантовый выход реакции, будет меньше единицы. Еще меньшие квантовые выходы наблюдаются при фотохимическом разложении (фотолизе) твердых тел. Например, даже на ярком солнечном свету полимерные пленки разрушаются довольно медленно, в течение многих недель, месяцев и даже лет.

В большинстве фотохимических реакций получаемая молекулой энергия превышает типичные энергии активации темновых (термических) реакций и может даже превосходить энергию разрыва химических связей. Тем не менее многие фотохимические реакции отличаются высокой избирательностью, что связано с особенностями электронного строения возбужденного состояния.

Рассмотрим некоторые фотохимические реакции. В результате реакции фотодиссоциации происходит разрыв химических связей с образованием свободных радикалов. Образующиеся атомы и радикалы обладают высокой реакционной способностью и вступают в быстрые темновые реакции, часто цепные. В результате квантовый выход суммарной реакции может стать значительно больше единицы. Так, при облучении смеси Cl2 + H2 квантовый выход HCl может достигать сотен тысяч. Фотохимическое радикально-цепное присоединение сероводорода к алкенам используется для синтеза меркаптанов – соединений с сильным запахом, которые добавляют к природному газу для обнаружения его утечки. Очень важны реакции фотодиссоциации молекул кислорода и озона, идущие в верхних слоях атмосферы. С помощью реакций фотодиссоциации можно осуществлять различные процессы радикальной полимеризации. Подобные процессы применяются в производстве интегральных схем; с помощью фоторезистов на кремниевой подложке обозначаются участки, на которых в последующем образуются элементы будущей микросхемы. В зубоврачебной технике фотополимеризация используется для отверждения современных пломбировочных материалов.

Фотохимический разрыв С–С-связи в стероидном соединении 7-дегидрохолестерине используется для синтеза витамина D3, который добавляют в корма животных. В сходной фотохимической реакции из эргостерина получают витамин D2; эта реакция протекает под действием солнечного света и в коже человека.

Реакции фотодиссоциации с разрывом химических связей могут идти в разнообразных полимерных материалах под действием видимого или ультрафиолетового света. Образующиеся при этом радикалы могут приводить к разрыву связей С–С в углеродных цепочках полимера. Эти процессы приводят к так называемой фотодеструкции полимеров, которые ускоряются под действием агрессивных компонентов атмосферы – кислорода, озона, оксида азота(IV). В результате ухудшаются механические свойства полимера. Они особенно заметны на полиэтиленовой пленке парника, которая в течение многих месяцев подвергалась действию прямых солнечных лучей. Поэтому очень важны меры по фотостабилизации полимеров; ее можно осуществить введением ингибиторов радикальных реакций. С другой стороны, для упаковочных полимерных материалов, наоборот, желательно быстрое их разрушение после использования, чтобы избежать загрязнения этими полимерами окружающей среды. Такие полимеры намеренно делают светочувствительными; под действием солнечных лучей они рассыпаются в тонкий порошок.

Возбужденные светом молекулы могут также вступать в реакции переноса электрона – фотоокисление и фотовосстановление. Так, возбужденные карбонильные соединения в присутствии восстановителя могут превращаться в спирты, а возбужденные молекулы красителей, реагируя с кислородом, превращаются в бесцветные соединения. На фотовосстановлении солей железа(III) органическими реагентами (щавелевая или лимонная кислота) основаны методы светокопирования чертежей: образующиеся при фотовосстановлении Fe3+ ионы Fe2+, реагируя с красной кровяной солью, дают синий осадок.

Под действием света могут идти реакции фотоприсоединения. Так, при возбуждении молекул с двойной связью возможен ее разрыв с образованием бирадикала. Присоединение к нему второй молекулы этилена дает циклобутан. Такое циклоприсоединение с участием двух молекул алкенов происходит только под действием ультрафиолетового света; при нагревании эта реакция не идет, поскольку она запрещена так называемым правилом Вудворда – Хоффмана. В карбонильных соединениях с двойной связью С=О также возможен ее частичный разрыв с образованием реакционноспособного бирадикала. К нему может присоединиться молекула алкена с образованием четырехчленного циклического соединения – оксетана. Оксетановый цикл входит в состав некоторых антибиотиков; подобные соединения часто могут быть получены только фотохимически.

Особую группу составляют реакции фотосенсибилизации, в которых возбужденные светом атомы или молекулы передают избыточную энергию другим молекулам, которые и реагируют. Например, атомы ртути в парах возбуждаются ультрафиолетовым светом с длиной волны 253,7 нм. Если в системе присутствует метан (он не поглощает свет с длиной волны больше 170 нм), то происходит его диссоциация в результате передачи энергии от возбужденных атомов ртути на молекулы метана. Перенос энергии от возбужденных молекул красителей – основа процессов, делающих фотографические материалы чувствительными к зеленым, желтым и красным лучам спектра. Путем фотосенсибилизации красителем из «обычного» кислорода получают возбужденный – синглетный кислород со спаренными спинами. Эта реакция применяется в парфюмерной промышленности для получения некоторых душистых веществ.

Под действием света идут также разнообразные реакции фотоизомеризации. Например, транс-стильбен (1,2-дифенилэтилен) под действием света превращается в цис-стильбен. Цис-транс-изомеризация ретиналя (вещества, родственного ретинолу – витамину А) под действием света приводит в результате ряда последующих процессов к возникновению зрительного сигнала в сетчатке глаза.

Фотохимическим хлорированием бензола получают инсектицид гексахлорциклогексан. Фтотохимическим хлорированием, сульфохлорированием (одновременная реакция с SO2 и Cl2) и сульфоокислением алканов получают растворители, моющие средства и средства для химической чистки. Большое практическое значение имеют фотохимические реакции в зеленых растениях (фотосинтез).

Обратимые превращения веществ под действием света в ряде случаев приводят к интересному явлению – фотохромизму. Оно заключается в приобретении или изменении окраски под действием света. Обратная реакция может идти как в темноте, так и под действием света с другой длиной волны. Скорости прямой и обратной реакции могут быть различными. Часто прямая фотохимическая реакция идет сравнительно быстро, а обратная темновая – медленно. Фотохромизм наблюдается как у неорганических, так и у органических соединений. Механизм явления может быть разным. В случае кристаллических соединений действие света может сводиться к перемещению электронов или атомов из одних узлов кристаллической решетки в другие. Так, светозащитное фотохромное стекло содержит около 0,5% хлорида или бромида серебра, сплавленного с боросиликатами щелочных металлов. Под действием света происходит перенос электронов от ионов галогена к ионам серебра; образовавшиеся атомы серебра делают стекло непрозрачным. Обратная реакция может идти под действием света с другой длиной волны или в темноте. Такое стекло используется для изготовления солнечных очков, окон зданий и автомобилей; оно само регулирует пропускаемый световой поток, делая его оптимальным.

Кроме галогенидов серебра, фотохромными свойствами (в присутствии различных добавок) обладают также некоторые соли щелочных металлов – титанаты, силикаты, фосфаты. Смесь кристаллического иодида ртути(I) зеленого цвета и желтого иодида серебра представляет пример фотохромной системы, в которой изменение цвета сопровождается окислительно-восстановительной реакцией и изменением кристаллической структуры; в результате образуются красный иодид ртути(II) и черный порошок серебра

Фотохромизм органических соединений связан, как правило, с изменением структуры молекулы. Фотохромная изомеризация характерна для многих ароматических нитросоединений. Например, в о-нитротолуоле при облучении происходит внутримолекулярный перенос протона, в результате которого светло-желтая жидкость переходит в ярко-синюю

Фотохромизм находит практическое применение. Помимо упоминавшихся фотохромных галогенсеребряных стекол, для изготовления иллюминаторов самолетов используют пластиковые стекла, содержащие фотохромный краситель, который темнеет на ярком солнечном свету, а при слабом освещении восстанавливает свою прозрачность. Если в прозрачную пластмассу ввести всего 0,1% гексакарбонила хрома Cr(CO)6, то при облучении бесцветное вещество окрашивается в интенсивный желтый цвет в результате отщепления одной молекулы СО. В темноте при комнатной температуре примерно в течение 4 ч происходит обратная рекомбинация СО и Cr(СО)5, и цвет исчезает. Изобретены даже «загорающие» куклы, при изготовлении которых применяют краситель, дающий обратимо коричневую окраску на солнечном свету. Недостатком всех известных фотохромных материалов, прежде всего органических, является их постепенное разрушение под действием тепла и света с утратой фотохромных свойств после определенного числа циклов.

Заключение

Биофи́зика раздел биологии, изучающий физические аспекты существования живой природы на всех её уровнях, начиная от молекул и клеток и заканчивая биосферой в целом; это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации, и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Биофизика призвана выявлять связи между физическими механизмами, лежащими в основе организации живых объектов, и биологическими особенностями их жизнедеятельности. Поэтому биофизика тесно связана с процессом фотосинтеза, в ходе фотосинтеза растение при помощи энергии солнечного света создаёт углеводы из углекислого газа и воды, а без этих компонентов растение умрут. А для дальнейшего изучения клетки, и разных процессов нам нужна биофизика.

Список использованной литературы

1.Введение в фотохимию органических соединений. Л., «Химия», 1976

2.Уэйн Р. Основы и применение фотохимии. М., «Мир», 1991

3. Физиология растений: Учебник для студ. вузов / Н.Д. Алехина, Ю.В. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др.; Под ред. И.П. Ермакова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 640 с.

4. П. Зитте, Э.В. Вайлер и др. «Ботаника» т. 2 «Физиология растений» под ред. В.В. Чуба. М., Издательский центр «Академия», 2008.

5.Автор А.Б.Рубин, О.Р.Кольс, Т.Е.Кренделева и др