СИНГЛЕТНОЕ СОСТОЯНИЕ

В основном (невозбужденном) состоянии молекул (атомов) все электроны обычно располагаются на ближайших к ядру орбиталях попарно, причем в каждой паре электронов направления их вращения вокруг оси (т. е. спины) противоположны. Такое состояние молекулы называется основным синглетным состоянием. При возбуждении (поглощении кванта энергии) один из электронов переходит на вышележащую орбиталь без изменения спина. При этом возникает возбужденное синглетное состояние молекулы. У части молекул в возбужденном состоянии электроны приобретают одинаковые спины, т. е. происходит обращение спина. Это состояние молекулы называется триплетным. Обратный переход молекул из возбужденных синглетного или триплетного состояний в основное синглетное состояние часто сопровождается люминесценцией (см.). Переход молекул ряда красителей (метиленовый синий, толуидиновый синий, бриллиантовый зеленый и др.) в возбужденное состояние представляет собой первое звено их бактерицидного фотодинамического действия.

Наиболее изученным и важным в биол. отношении является С. с. кислорода. В противоположность большинству других соединений молекулы кислорода обычно находятся в триплетном состоянии и обладают сравнительно невысокой биол. активностью. Переход их в С. с. требует затраты энергии не менее 94,2 кД ж/моль (22,5 ккал/моль). Высокая биол. активность син-глетного кислорода обусловлена его высокой реакционной способностью в отношении многих биомолекул, обладающих ненасыщенными хим. связями (в частности, нуклеиновых к-т, липидов, ароматических аминокислот). Предполагают, что бактерицидное действие нек-рых красителей и полиморфно-ядерных лейкоцитов, а также цитотоксическое действие нек-рых гербицидов (метилвиологен), загрязнителей атмосферы (озон, окись азота, ацетил-пероксинитраты), отдельные реакции, протекающие при рентгеновском и УФ-облучении, обусловлены переходом молекулярного кислорода в С. с. Сформулированы гипотезы о роли синглетной формы кислорода в этиологии злокачественных новообразований, старении и в механизме повреждающего действия нек-рых токсических агентов (см. Радикалы свободные).

Библиография: Введение в фотохимию органических соединений, под ред. Г. О. Беккера, пер. с нем., Л., 1976; Мерзляк М. H. ii Соболе в А. С. Роль супероксидных анион-радикалов и синг-летного кислорода в патологии мембран, в кн.: Молек. патол. мембранных структур, под ред. Ю. А. Владимирова, с. 118, М., 1975; Фут X. Фотосенсибилизиро-ванное окисление и синглетный кислород, Биологические следствия, в кн.: Свободные радикалы в биол., под ред. У. Прайора, пер. с англ., т. 2, с. 96, М., 1979, библиогр.

М. Н. Мерзляк, А. С. Соболев.