V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Účinky záření živou tkáň organismy biologického medicínského hlediska zabývá speciální
obor radiobiologie. Příkladem
jsou bílé krvinky obsahující prekurzory enzymy, které jsou schopné generovat volné radikály; pak účastní
likvidace bakterií fagocytech. Snaží
se dostat rovnovážného stavu tím, získá okolních molekul jiný elektron "do páru". DNA tak obsahuje
informaci struktuře bílkovin složených těchto aminokyselin. např.. Tyto látky buď zabraňují vzniku volných radikálů, nebo
volný radikál přednostně oxiduje tuto látku, což působí proti oxidaci uvnitř buňky.10. hlediska biologických účinků záření zde však budeme zabývat především
takovými reakcemi volných radikálů, které vedou poškození buněk.
Dominantní účinek záření DNA, genotoxicita
Deoxiribonukleová kyselina (DNA) biochemicky nejdůležitější makromolekulou buňce jsou v
ní obsaženy základní informace struktuře funkci buňky. Tvoří triplety, nichž každý kóduje jednu aminokyselinu. Detaily tohoto oboru zde zabývat nebudeme, leží většinou mimo rámec
našeho fyzikálního pojednání.
*) Kromě volných radikálů podobné vlastnosti vysoké reaktivity vykazjí některé jiné látky, jejichž molekuly nemají
nepárové elektrony. lokalizována buněčném jádře
v chromozomech. peroxid vodíku H2O2, kyselina chlorná, nebo atomární kyslík O1. DNA tvořena dvěma navzájem spirálovitě
obtočenými řetězci, které jsou navzájem komplementární, jejich baze jsou přesně spárovány vodíkovými můstky. Takový atom molekula pak značně nestabilní reaktivní*). Nukleotidy liší zastoupením různých bazí: adenin, guanin
(purinová báze), cytosin, thymin (pyrimidinová báze), jejichž jedinečné seskupení řetězci podkladem informace
uložené DNA genetického kódu. např.cz/RadiacniOchrana. Zmíníme zde jen poznatky, které jsou důležité fyzikálního
hlediska, pro aplikace záření medicíně biologii též hlediska metod radiační ochrany.htm 48) [15.2008 12:15:26]
. návaznosti chemické biochemické účinky ionizujícího záření
na molekulární úrovni.ochranačUllmann Radia
subcelulární úrovni.
DNA velmi složitá dlouhá makromolekula, která tvar dvojité spirály. tyto látky vznikají při ozáření a
podílejí biologických účincích (zvláště zvýšené přítomnosti kyslíku viz niže "kyslíkový efekt"). selén, hořčík, zinek, chrom, . Při této reakci molekula,
která elektron ztratila, může stát novým radikálem.
Volné radikály
Jedním základních chemických jevů při ozáření látek, zvláště látek obsahujících vodu složitější sloučeniny, je
tvorba volných radikálů. Nejznámějším antioxidantem je
kyselina askorbová (vitamín C), kyselina močová krevní plazmě zabraňuje vzniku hydroxilových radikálů), cystein,
kyselina listová; prvků pak např.
http://astronuklfyzika. lipoperoxidace tuků (za vzniku
aldehydů), oxidace proteinů, glykace proteinů glukózou, změny řetězcích RNA DNA, které mohou vést mutacím..
Během miliónů let evoluce organismy částečně "naučily" využívat volné radikály svému prospěchu.
Určitými "protivníky" volných radikálů jsou antioxidanty. chemického hlediska DNA polymerní strukturu tvořena řetězcem opakujících a
vzájemně spojených podobných stavebních jednotek zvaných nukleotidy, které jsou tvořeny fosfátem, deoxyribózou
(druh cukru), purinovou pyrimidinovou bází.
Volné radikály vstupují biologickém prostředí mnoha reakcí. Volné radikály jsou takové atomy molekuly, které mají poslední orbitě elektronového
obalu jeden nebo více nespárovaných elektronů
