cours 4

Question 1

Le débit de dose

Answer 1

Dans la matière biologique, on retrouve principalement 4 atomes légers : C, O, H et N. L’interaction de ces atomes avec les RI résulte en une excitation qui a certains effets biologiques.
Les physiciens ont introduit une nouvel unité, la dose absorbée, c-à-d la quantité d’énergie déposée par unité de masse : La Dose absorbée, en un point P, est le rapport de l’énergie, dE, effectivement absorbée dans un élément de volume dV centré sur P, à la masse dm de l’élément de volume
D = dE / dm, en J/Kg ou Gray (Gy). ancienne unites rad 1gy = 100rad
Le débit de dose absorbée est définit par la relation : D point = D / dt (J.Kg-1.s-1 )

Question 2

Effets physico-chimiques directs :

Answer 2

Effets physico-chimiques directs :
Attaquer n’importe quelle molécule de l’organisme par des RI résulte en une excitation ou ionisation → réorganisation électronique
Création de ruptures des liaisons chimiques (de covalence)
ans une zone de faiblesse (migration d’énergie en intra
voire en intermoléculaire) et destruction de la molécule
fragments ou radicaux très réactifs.
Conséquences biologiques importantes
Si molécule assure une fonction vitale (ADN)
R-R’ → R° + R’°
Chaque fragment de molécule emporte un é célibataire et constitue
un radical très réactif

Question 3

Effet physico-chimiques indirects :

Answer 3

Action mise en évidence dès 1901 par P. CURIE

2-2-1- Radiolyse de l’eau et formation de radicaux libres:
Particule ionisante avec E suffisante pour arracher un é à
une molécule d’eau création d’une paire d’ions (e-, H2O+ )

Bilan final de décomposition de l’eau = apparition de radicaux libres:

– HO° (Hydroxyle) : Oxydants puissants
– H° : Réducteurs
– e- aqueux
2-2-2- Devenir des radicaux libres
Dépend de:
– Nature du rayonnement
- Présence d’O2
- Présence de substances organiques dans l’eau
- Recombinaisons possibles:

H° + OH°→ H2O
OH° + OH° → H2O2
H° + H°→ H2

Les 2 dernières possibilités sont favorisées par un rayonnement à TEL fort : densité d’ionisation élevée avec des H° et des OH° proches les uns des autres

Question 4

b) Influence de la présence d’O2

c) Influence de la présence des substances organiques

Answer 4

b) Influence de la présence d’O2

H° + O2 →HO2°
HO2 ° + HO2 ° →H2O2 + O2

NB: HO2° et H2O2 = oxydants très puissants

L’O2 augmente les effets d’une radio exposition, surtout si le T.E.L du RI est faible
L’oxygène = radio sensibilisateur, intéressant en radiobiologie et en radiothérapie

c) Influence de la présence des substances organiques
– De nombreuses substances organiques peuvent être
transformées en peroxydes
– Les radicaux libres, issus de ces réactions, sont des oxydants
très toxiques pour les lipides membranaires

En présence de radicaux oxydants,on aura les réactions proposées par R. Latarget :

RH + HO°→ R° + H2O
R° + O2→ RO2°
ROO° + R’H→ ROOH + R’°

Remarque: Les radicaux formés sont nombreux et disparaissent lentement.

Ils sont probablement responsables de certains effets retardés de la radio exposition

Question 5

Action sur les groupes sulfurés:
Lésions nucléaires :

Answer 5

Action sur les groupes sulfurés:
Les groupes SH sont oxydés:

2 RHS + 2 HO°→RS-SR + 2H2O

Les groupements thiol (R-SH) sont des donneurs de H° ; ce sont des radio protecteurs,
réparateurs et fixateurs de dommages
En présence d’O2:

2RHS + 2 HO2°→RS-SR + 2 H2O2
La probabilité d’une attaque directe des RI sur l’ADN est faible. Par contre, celle de l’attaque par les radicaux issus de la radiolyse de l’eau est élevée. La cassure peut être :
Cassure simple : au niveau d’un seul brin au niveau de la liaison désoxyribose - base ou
désoxyribose - phosphate.
*

Question 6

Lésions membranaires :
lesions nucléaires

Answer 6

Dégradation des récepteurs membranaires, des systèmes de transport et des flux ioniques.
lésions nucléaires
* Cassure double brin : atteinte des 2 brins de l’ADN.
* Altération des bases.
* Altération du sucre.
* * Modification de la structure de l’ADN :
Pontage intra-brin ou inter-brin.
○ Enjambement des chaînes d’ADN, ce qui gêne la transcription et la réplication.
Ainsi, la cellule procède à une réparation (par l’intervention d’endonucléases, d’ADN polymérases et d’ADN ligases), un système de réparation SOS (save our synthesis) plus rapide mais pas aussi efficace.

Question 7

Lésions cytoplasmiques :
Effets Moléculaires

Answer 7

• Protéines : celles lésées sont inutilisées.
  (eau, acides aminés et protéines)

2 molécules sont les plus intéressantes à étudier:
H2O (raisons d’ordre quantitatives) et
l’ADN (raisons qualitatives)

– Effets cellulaires
– Effets tissulaires (fonction du tissu atteint : hiérarchisé ou non)

Question 8

conséquences lesions nucléaires

Answer 8

Délétion
Translocation
Formation d’anneaux
Formation de chromosomes dicentriques.