Действие на клетку

При общем рассмотрении клетка состоит из ядра (центральной части) и цитоплазмы. В ядре хранится наследственная информация, в цитоплазме расположены органеллы, которые выполняют различные функции (в лисозомах содержатся переваривающие ферменты, в эндоплазматической сети сосредоточено производство белков, а митохондрии – энергетические станции клетки и др.).

В ядре находятся важнейшие структуры клетки – нити хроматина, которые в период клеточного деления образуют специфические структуры, называемыми хромосомами, которые содержат молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), в которых зафиксирована наследсвенная информация.

Молекула ДНК – представляет собой длинную неразветвленную цепь, образованную чередующимися фосфатными группами, азотистыми основаниями и молекулами дезоксирибозы.

И.и. может вызвать 4 основных типа повреждений:

1)одиночные разрывы

2)двойные разрывы

3)повреждение азотистых оснований

4) межмолекулярная сшивка

а также: разрушение дезоксирибозы, высвобождение или отрыв азотистых оснований.

Пример: При дозе в 1Гр. в каждой клетке человека повреждается 5000 оснований молекул ДНК, возникает 1000 одиночных и 10-100 двойных разрывов. В случае нарушения структуры ДНК включаются мощные механизмы репарации (восстановления).

Основная – эксцизионная репарация – заключается в эксцизии (вырезании) части цепи, содержащей поврежденные нуклеотиды и синтезе нового участка.

При нормальной температуре, половина радиационных одиночных разрывов восстанавливается за 15мин.

Однако! Число одиночных разрывов зависит от дозы >D Þ >разрывовÞ <репарация.

Эффективность образования зависит от многих факторов – наиболее опасно внутреннее облучение т.к. при этом происходит полное поглощение и.и.

Пример: В организм попал Sr-90, тогда при испускании одной b-частицы может возникнуть порядка 30.000-50.000 одиночных разрывов.

При облучении в клетке возникают также повреждения, которые могут привести к ее гибели и быть основной причиной ряда отдаленных последствий лучевого поражения, в том числе образования раковых опухолей:

1)Облучение D >10Гр (1000рад) – вызывает мгновенное прекращение обменных процессов (метаболизм) и даже разрушение клетки – метаболическая гибель.

2)Облучение 5< D<10Гр (5000 -10000рад) – клетка остается живой, однако в ее органеллах наблюдаются существенные изменения: нарушается проницательность мембран, угнетается дыхание – клеточная гибель наступает через несколько часов (тоже метаболическая гибель).

3) D< 5Гр – клетка теряет способность к неограниченному делению, даже при сохранении ее функций – репродуктивная гибель.

Мене выраженные повреждения проявляются в форме мутаций.

6.1.3.4. Мутации - определяют наследуемые изменения в молекулах ДНК. По­явление мутаций означает, что клетка содержит генетический материал, отличный от генетического материала аналогичных клеток. Мутации могут усиливать, уменьшать или качественно менять признак, определяемый геном. Ген - единица наследственной информации (последовательность нуклеоти-дов), отвечает за формирование какого-либо элементарного признака, напри­мер, синтез определенного белка.

Мутации происходят как в соматических, так и в половых клетках. Му­тация, возникшая в соматических клетках, может изменить наследственные признаки клетки и тех тканей и систем, которые образуются ее потомками. Считают, что некоторые виды рака, характеризующегося быстрым клеточ­ным делением, вызываются мутациями в соматических клетках. Если мута­ции происходят в половых клетках, то измененные наследственные признаки могут быть переданы последующим поколениям.

Мутации, возникающие в пределах нескольких пар оснований, назы­ваются генными (точечными). Этот тип мутации связан с преобразованиями химической структуры ДНК. Изменение последовательности нуклеотидов, выпадение одних и включение других нуклеотидов в ДНК приводит к тому, что в клетке начинает синтезироваться новый белок, что вызывает появление у потомков новых свойств, которые могут проявляться в виде склонности к онкологическим заболеваниям.

Мутации, затрагивающие структуру хромосом, называют хромосом­ными аберрациями. К этому типу относятся разрывы и различные типы пе­рестроек хромосом. При этом образуются фрагменты, которые, имея "лип­кие" концы, могут воссоединяться, восстанавливая первоначальную структу­ру. Однако воссоединения могут быть неправильными, что приводит к обра­зованию перестроек. Стоит отметить, что выживаемость клеток обратно про­порциональна числу хромосомных нарушений.

С увеличением дозы облучения увеличивается не столько степень по­ражения облученных клеток, сколько доля пораженных клеток. Даже при очень малых поглощенных дозах возможна гибель отдельных клеток, а при заведомо смертельных дозах отдельные клетки могут выжить.

6.1.4. Шкала биологических эффектов Таблица 6.1

Дата добавления: 2015-07-18