第三类致突变因素是物理因素。 我们都知道,晒多了太阳,或者照多了用来消毒的紫外线灯,皮肤会发红、发炎,眼睛也会痛。 这是因为太阳和紫外线灯发出的紫外线伤害了我们的皮肤和眼睛。
紫外线灼伤的正是我们细胞的主要成分,也就是DNA、RNA和蛋白质。
科学家早就发现,DNA、RNA和蛋白质都能大量吸收紫外光的能量。DNA和RNA主要吸收波长为260纳米的紫外光能,蛋白质主要吸收波长280纳米的紫外光能。 这些生物分子吸收了大量的光能量后,分子结构就会被弄断,这样就造成皮肤和眼睛的发炎。 当然,偶尔受到紫外线灼伤只是引起局部的炎症,还不要紧;这时,我们细胞里的DNA修复酶等修复系统就开始工作,努力把DNA断链修好,并合成新的蛋白质。 但是,如果紫外线太强,或者同一部位受到照射的次数太多,就会使那里的DNA和RNA(特别是DNA)分子被打断得太厉害,DNA链虽然勉强接上了,但和原来的链序列不一样,这就造成了DNA突变。 这些突变就可以和化学致癌物造成的突变一样,通过细胞分裂遗传下去,造成后代细胞的变异甚至癌变。 这就是紫外光致癌的道理。
同样道理,强的放射线也会破坏DNA,我们知道,放射线是放射性元素(如铀、钚、镭、氡和一些人造放射性元素)自发地发射出来的。 放射线分为α(阿尔法)、β(贝塔)、γ(伽马)和中子射线四种。 这四种放射线中, α射线的穿透能力较弱,β射线穿透力中等,而γ射线和中子射线穿透力最强,能穿透人体。 后三种射线的穿透力都比紫外线强得多。 中子射线是用来发电和制造原子弹的铀、钚元素的原子发生裂变时产生的,它和其他射线不同的特点是它能直接打中其他铀原子,引起那个铀原子的核裂变,而这个铀原子裂变又放出中子,再打中别的铀原子,使核裂变反应不断进行下去,规模越来越大,这叫做“链式反应”。 如果中子射线没有别的物质来吸收消减的话,核裂变反应最后就会达到不可控制的规模,那就是核爆炸。(www.xing528.com)
这些射线穿过细胞核的时候,就会打断DNA、RNA和蛋白质的分子链。 DNA分子链被打断后,引起的后果和紫外线一样,也是使DNA发生突变,在人身体里埋下各种“定时炸弹”,特别是癌症的“定时炸弹”。 如果DNA被破坏得较多,就可能使细胞中的生命活动立即被阻碍,发生恶心、呕吐、头痛以及更严重的病状,这叫“急性放射病”,严重时能致死。
放射性元素天然存在于自然界,但我们的生活中遇到的不多(“烟鬼”大概除外),有时有些岩石中会存在少量。 在核战争中,原子弹和氢弹爆炸时会放出巨量的放射性元素,同时放出极其强大的放射线,上面所说的4种放射线都有,因此会造成几万甚至几十万人的死亡,以及更多人的放射线伤害。 此外,放射线污染还来自使用放射性元素的工作,例如放射线探伤用仪器的不慎丢失和核科研单位的事故,以及核电厂事故。
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