0000053 (5)

18.3. Wpływ promieniowania widzialnego, podczerwonego i nadfioletowego na ustrój żywy

Działanie światła na organizmy związane jest przede wszystkim ze wzbudzeniem cząsteczek lub atomów pod wpływem fotonów, co z kolei prowadzi do różnych wtórnych reakcji chemicznych, pociągających za sobą efekty biologiczne. Efekty te zależne są od energii fotonów, ich liczby (natężenia światła) oraz różnych innych czynników, do których między innymi należą: pH, temperatura lub stan fizjologiczny danego organizmu. W przypadku działania fotonów o dostatecznie dużych energiach, pochłaniająca foton cząsteczka może ulec dysocjacji. W wyniku tego powstawać mogą aktywne rodniki, powodujące cały szereg różnych przemian chemicznych. Biologiczne działanie światła jest przede wszystkim funkcją tych właśnie procesów, zachodzących w żywych organizmach.

W poniższych rozdziałach omówione będą tylko ważniejsze zjawiska wynikające z wpływu fal elektromagnetycznych na ustrój, fal — zajmujących w widmie bliskie sąsiedztwo światła.

18.3. pływ promieniowania widzialnego

Światło widzialne odgrywa najistotniejszą rolę w powstawaniu i rozwoju żywych organizmów. U podstaw wszelkich procesów życiowych zachodzących na Ziemi leży zjawisko fotosyntezy. Nie rozpatrując go szczegółowo (zajmuje się tym rozdział 12) należy stwierdzić, że pochodząca z przemiany energii świetlnej energia chemiczna jest zasadniczym źródłem energii dla wszystkich organizmów żywych. Rozwój świata roślinnego stworzył możliwości powstania i rozwoju pozostałych organizmów żywych, jak wiadomo niezdolnych do fotosyntezy.

Między tymi dwiema grupami organizmów, z których jedna (rośliny) jest gromadząca energię, druga (zwierzęta) — zużytkująca, wytworzył się pewien stan równowagi, zwany równowagą biologiczną. Z innych, ważnych w sensie biologicznym skutków działania światła na organizmy, należy wymienić efekty, w wyniku których przekazywane są organizmom za pomocą światła informacje dotyczące środowiska. W wyniku tych zjawisk wykształciły się u niektórych organizmów specjalne zmysły, a u wyższych zwierząt — narządy wzroku, będące receptorami informacji zawartych w fali świetlnej.

18.3.2. Wpływ promieni podczerwonych

Zakres długości fal elektromagnetycznych, które noszą nazwę promieni podczerwonych, leży w granicach 10^_ł m do 8 • 10"⁷m. Głównym źródłem tego promieniowania jest energia słoneczna. Ze sztucznych źródeł promieniowania podczerwonego wymienić należy przede wszystkim ciała będące źródłami ciepła. Do promieniowania podczerwonego stosują się znane ze szkoły średniej prawa Kirchhoffa i Wiena.

Charakterystyczne dla ogółu fal elektromagnetycznych zjawiska: dyfrakcja, interferencja czy polaryzacja, występują również w odniesieniu do promieniowania podczerwonego. Do ważniejszych właściwości fizycznych tego promieniowania należy zaliczyć: 1. Zdolność przenikania przez materię (zależną od długości fali). 2. Zdolność zaczerniania klisz fotograficznych. 3. Zdolność do wywoływania niektórych procesów chemicznych.

Pochłonięta energia promieniowania podczerwonego powoduje ogrzewanie się danego

353

23 — Podstawy biofizyki