फ़ोटोबायोलॉजी क्या है?

फोटोबायोलॉजी जैविक प्रणालियों पर गैर-आयनीकरण विकिरण के प्रभावों का अध्ययन है। जैविक प्रभाव विकिरण के तरंग दैर्ध्य क्षेत्र के साथ भिन्न होता है। विकिरण त्वचा में डीएनए, प्रोटीन या कुछ दवाओं जैसे अणुओं द्वारा अवशोषित होता है। अणुओं को रासायनिक रूप से उत्पादों में बदल दिया जाता है जो कोशिकाओं में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को आरंभ करते हैं।

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प्रकाश के लिए जैविक प्रतिक्रिया कोई नई बात नहीं है, जैविक प्रणालियों में प्रकाश प्रेरित फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के कई उदाहरण हैं। हम आम तौर पर इसे अपनी आंखों के माध्यम से अनुभव करते हैं जो स्पष्ट रूप से सहज हैं - हमारी दृष्टि प्रकाश पर आधारित है जो हमारे रेटिना से टकराती है और एक रासायनिक प्रतिक्रिया पैदा करती है जो हमें देखने की अनुमति देती है। हमारी त्वचा में विटामिन डी का संश्लेषण प्रकाश रासायनिक प्रतिक्रिया का एक और उदाहरण है। जब सूरज की रोशनी में पराबैंगनी बी (यूवीबी) तरंग दैर्ध्य हमारी त्वचा पर पड़ता है, तो यह कोलेस्ट्रॉल, 7-डीहाइड्रोकोलेस्ट्रोल के एक सार्वभौमिक रूप से मौजूद रूप को विटामिन डी3 में परिवर्तित कर देता है। विकास के दौरान, फोटोन ने कुछ कोशिकाओं को फोटो-रासायनिक रूप से सक्रिय करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

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फोटोबायोमॉड्यूलेशन

सेलुलर स्तर पर, दृश्यमान लाल और निकट अवरक्त प्रकाश ऊर्जा कोशिकाओं को अधिक ऊर्जा उत्पन्न करने और आत्म-मरम्मत से गुजरने के लिए उत्तेजित करती है। प्रत्येक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया होता है, जो "एटीपी" नामक सेलुलर ऊर्जा के उत्पादन का कार्य करता है। इस उत्पादन प्रक्रिया में श्वसन श्रृंखला शामिल है। एक माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम जिसे साइटोक्रोम ऑक्सीडेज सी कहा जाता है, तब बराबर के नीचे कार्य करने पर फोटोनिक ऊर्जा को स्वीकार करता है।

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रास्ते

• नहीं (नाइट्रिक ऑक्साइड)

• ROS (प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन श्रृंखला) → PKD (जीन) → IkB (अवरोधक κB) + NF-κB (परमाणु कारक κB) → NF-κB (परमाणु कारक κB जीन प्रतिलेखन को उत्तेजित करता है)

• ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) → cAMP (कैटाबोलाइट एक्टिवेटर प्रोटीन) → Jun/Fos (ऑन्कोजेनिक ट्रांसक्रिप्शन फ़ैक्टर)_cc781905-5cde-3194-bb3b-5→d8b5c-536 1 (एक्टिवेटर प्रोटीन ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर जीन ट्रांसक्रिप्शन को उत्तेजित करता है)

 

तंत्र[पूर्ण पीएमसी प्रकाशन देखें]

वर्तमान व्यापक रूप से स्वीकृत प्रस्ताव यह है कि निकट अवरक्त प्रकाश ऊर्जा के लिए निम्न स्तर दृश्यमान लाल को माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा अवशोषित किया जाता है और सेलुलर उपयोग के लिए एटीपी में परिवर्तित किया जाता है। इसके अलावा, प्रक्रिया हल्के ऑक्सीडेंट (आरओएस) बनाती है जो जीन ट्रांसक्रिप्शन और फिर सेलुलर मरम्मत और उपचार की ओर ले जाती है। यह प्रक्रिया उस श्रृंखला को भी खोलती है जिसे नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) द्वारा बंद कर दिया गया है। [1]   फिर नाइट्रिक ऑक्साइड को सिस्टम में वापस छोड़ दिया जाता है। नाइट्रिक ऑक्साइड एक अणु है जिसे हमारा शरीर अपने 50 ट्रिलियन कोशिकाओं को पूरे शरीर में संकेतों को प्रसारित करके एक दूसरे के साथ संवाद करने में मदद करने के लिए पैदा करता है। इसके अतिरिक्त, नाइट्रिक ऑक्साइड रक्त वाहिकाओं को फैलाने और रक्त परिसंचरण में सुधार करने में मदद करता है।