辐射的种类、作用方式及其生物学效应.doc

辐射的种类、作用方式及其生物学效应.doc辐射的种类、作用方式及其生物学效应
（一） 辐射的种类
辐射是能量在空间的传播，可分为二大类：一类是电磁辐射，其实质是电磁 波;另一类是粒子辐射，它们是一些组成物质的基本粒子或由这些基本粒子构成 的原子核。电磁辐射仅有能量而无静止质量，根据频率和波长的不同，又可将其 分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线（UV ） } x 射线、和丫射线等， 其中x射线、丫射线和UV被广泛用于辐射生物学的研究。粒子辐射既有能量， 又有静止质量，是一些高速运动的粒子，其中包括电子、质子、 a粒子、中子、
负二介子和带电重离子等，它们通过消耗自己的动能把能量传递给其它物质。
根据作用方式的不同，又可将辐射分为电离辐射和非电离辐射。 电离辐射又 称高能辐射，它与物质相互作用时，不仅能引起分子或原子的激发，而且能引起 强烈的电离作用。电离辐射又可分为两类 ：一类叫带电致电离粒子（直接电离粒 子），它是高速带电粒子如a粒子、目粒子、质子等，能直接引起物质的电离。 另一类叫不带电致电离粒子（间接电离粒子），它能使物质释放出带电电粒子或引 起核变化，如x射线、丫射线和中子等。非电离辐射一般不能引起物质分子的电 离，只能引起分子的振动、转动或电子能级状态的改变。 UV及能量低于UV的所
有电磁辐射都属于非电离辐射。
（二） 辐射对生物体的作用方式
辐射对生物体的作用方式，包含直接作用和间接作用两种方式。直接作用是 指在辐射作用下，某些重要的生物物质（如DNA分子）或结构（如细胞膜、线粒体） 本身吸收了辐射能并在它们内部传递或释放而引起损伤的过程。 也就是说，吸收
能量和出现损伤发生于同一分子或结构内部。 直接作用的概念是在靶学说基础上 提出的。
根据靶学说，生物体细胞中的DNA分子就是一个靶分子，由于辐射能量的吸 收，DNA分子出现了损伤，即辐射的直接作用。但是，这种直接作用只能造成DNA 分子的原初损伤，能否产生生物学效应，还要经过一系列复杂的发展变化， 而且 与细胞内、外环境密切相关。靶学说通常用单击效应和多击效应分别解释剂量效 应曲线。单击效应是指一个生物结构（靶）被射线击中一次即能产生 某种所期望的 生物学效应，其剂量效应曲线是指数型曲线。多击效应是指靶子需要被射线击中 一次以上才能产生效应，如需击中 n次，则靶被击中（n-1）次前是无效的。在低 剂量时，由于靶中的平均击中数少于n次，剂量效应曲线趋于平缓，随着剂量的 增加，击中数达到n次的靶越来越多，曲线会突然变陡，表示产生效应的个体数 骤增。随着剂量的增加，曲线又趋于平缓。整个剂量效应曲线呈 S型。多击效应 又有两种情况，一种是每个结构体积包含n个靶子，必须击中每个靶子才能表现 出生物学效应；另一种是每个体积只含一个靶子，若使它表现出效应必须受到 n
次击中。这两种不同的多击效应所给出的剂量效应曲线，形状略有不同。
间接作用是指辐射能量的吸收及由该能量造成的损伤发生在不同的生物分 子中，即辐射吸收的原初过程发生于损伤的生物分子的“环境”中 ，这个环境物
质可以是与它相邻的其它生物分子，也可以是作为介质的水。其中辐射“激活” 的水分子和水溶液中溶质分子间的反应，是造成间接作用的主要方式。
（三） UV作用的研究
UV 诱变作为实验室中最简便最常用的微生物诱变方法，不仅诱变频率高， 且不易回复