ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
ВВЕДЕНИЕ
Сильной стороной российской (в том числе и советской)
школы всегда были фундаментальное образование, анализ при-
родных явлений со строго научных позиций и формирование у
студентов аналитического мышления. Однако для советской
школы не характерна была направленность на решение насущ-
ных проблем действительности; знания, полученные студента-
ми и школьниками, часто носили чисто теоретический
характер, не использовались на практике. В связи с этим в на-
стоящее время в предметных областях педагогики остро чувст-
вуется нехватка демонстрационных материалов, простых
лабораторных работ, практикумов, обучающих ориентировать-
ся в окружающей среде.
Данное пособие включает курс лекций и лабораторных ра-
бот по темам «Электронное строение молекул и закономерно-
сти их воздействия на биолюминесценцию». «Физико-
химические основы биолюминесцентного анализа», а также об-
зор по практическому использованию биолюминесцентного
анализа для студентов биологических и физических факульте-
тов госуниверситетов. Целью авторов данного учебного посо-
бия являлось, с одной стороны, углубление фундаментальных
знаний у студентов, специализирующихся в изучении свойств
живой материи, с другой - демонстрация связи фундаменталь-
ных основ строения вещества с практически используемым ме-
тодом - биолюминесцентным анализом.
Учебное пособие основывается на современных представ-
лениях в области строения вещества и результатах последних
исследований взаимосвязи электронного строения соединений
с их воздействием на биолюминесценцию, проводимых в лабо-
ратории фотобиологии Института биофизики СО РАН
(г.Красноярск). Рассмотрено действие различных групп орга-
нических и неорганических соединений на биолюминесцент-
ную ферментативную систему. Под электронным строением
катионов металлов понимаются природа и заполненность
4
внешних орбиталей катиона и его радиус; закономерности из-
менения и периодичность свойств металлов определяются его
положением в таблице Менделеева. Для органических молекул
электронное строение - совокупность электронных подсистем
(атомов, групп атомов, составляющих данную систему). Глав-
ная характеристика электронного строения органических моле-
кул - относительное положение уровней энергии электронно-
возбужденных состояний с учетом их природы и мультиплет-
ности. Закономерности изменения и периодичность свойств ор-
ганических молекул описываются систематикой молекул по
спектрально-люминесцентным свойствам, введенной профес-
сором Д.Н. Шигориным (НИФХИ им.Карпова, Москва). Воз-
действие органических и неорганических соединений
рассмотрено в данном пособии с точки зрения их влияния на
элементарные физико-химические процессы в биолюминес-
центной системе (перенос энергии, электрона, водорода). Этот
подход доказал свою перспективность для понимания меха-
низмов светоизлучения в биолюминесцентных системах. Пока-
зана возможность практического использования новых
полученных результатов, так как все вышеперечисленные за-
кономерности использовались авторами для разработки нового
направления биолюминесцентного анализа – ферментативного
биолюминесцент-ного биотестирования. Основы этого направ-
ления изложены в недавно опубликованном научно-учебном
пособии "Экологическая биофизика" (научно-педагогическое
издание в 3 томах под общей редакцией проф. И. И. Гительзона
и проф. Н. С. Печуркина) - Том 1. Фотобиофизика экосистем. -
М.:Логос, 2001.–350с.
Предлагаемое пособие демонстрирует способ практического
применения научных результатов на примере создания новых
методов биолюминесцентного анализа, формирует у студентов
научно-методический подход при анализе свойств материи на
основе ее строения, обучает приемам конструирования анали-
тических систем с заданными свойствами на основе физико-
