dangerosité des ultraviolets

[leroy_o]

Bonjour,

j'ai une question en tête depuis plusieurs jours...
Les ultraviolets sont des ondes électromagnétiques à même titre que la lumière visible, les ondes radio...
Seul la fréquence change (et bien sur l'amplitude mais tout dépend de la puissance de récéption)
Pourquoi alors dit-on que les ultraviolets sont dangereux pour l'homme (mutation de l'adn) et pas par exemple la lumière visible?

Merci d'avance pour vos réponses
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[I0S_6]

Salut,

Les rayons UV envoyés par le soleil sont séparés en 3 sortes. Les UV-A, UV-B et les UV-C. Le rayonnement que l'on reçoit est composé de 95% d'UV-A et de 5% d'UV-B, le reste est absorbé par l'atmosphère.
Le petit secret de ces bestioles, c'est qu'ils peuvent traverser la peau et en atteindre les couches profondes (pour les UV-A). L'ADN est une molécule qui absorbe les UV (~280nm). Tu l'auras deviné, celui-ci va donc s'amuser à absorber les rayons (et donc leur énergie). L'absorption de ces rayons va "exciter" électroniquement les bases formant l'ADN ayant absorbé ces UV et favoriser la formation de liaisons chimiques. Cela va donc entraîner des mutations (association de deux bases non volontaire par exemple) et de là, des cancers peuvent apparaître.

Voici un extrait de ce que j'ai pu trouver et que j'ai trouvé intéressant :

Comment agissent les UV sur l'ADN ? Celui-ci est formé de deux brins enroulés en hélice. Chaque brin est un assemblage de bases, nommées adénine, thymine, guanine et cytosine, reliées entre elles par des liaisons chimiques « fortes ». Les deux brins d'ADN sont liés par des interactions « faibles », et non des liaisons fortes, car il est nécessaire qu'ils puissent se séparer pour que les gènes s'expriment. On sait que les UV B altèrent chimiquement les bases, en particulier en provoquant l'association, par liaison chimique forte, de deux thymines proches, ce qui donne un « dimère de cyclobutane ». Les gènes portés par l'ADN s'en trouvent modifiés. Cette réaction chimique explique le fort pouvoir mutagène des UV B.

Des observations récentes suggéraient que les UV A altéraient aussi l'ADN, mais le mécanisme restait inconnu. Les chimistes français ont montré que des réactions de dimérisation peuvent aussi se produire à la suite de l'absorption du rayonnement UV A. Pour ce faire, ils ont travaillé avec de l'ADN synthétique formé uniquement des bases adénine et thymine, et ils ont observé son comportement sous l'action des rayons UV A. Les bases seules, non liées entre elles, n'absorbent pas le rayonnement UV A. En revanche, l'absorption des UV A augmente avec l'appariement des deux simples brins pour former une double hélice. De plus, le risque qu'un photon UV A provoque la formation d'un cyclobutane à partir de deux thymines est multiplié par dix pour un double brin d'ADN comparé à un simple brin.

Quelle en est la raison ? Les rayons UV A changent la structure électronique des bases, c'est-à-dire l'organisation de leurs nuages d'électrons autour des atomes. L'ADN passe alors dans un état dit excité, favorisant les réactions chimiques entre les bases, notamment la dimérisation des thymines. Or cet état excité dure plus longtemps pour un double brin que pour un simple brin. Les thymines ont alors davantage de temps pour être modifiées.

Tu trouveras le texte en son intégrité ICI

A bientôt

[leroy_o]

Je te remercie pour ta réponse, elle m'apporte l'explication biologique.
Maintenant j'aimerais savoir pourquoi l'ADN réagi à une onde électromagnétique de longueur d'onde (153nm-400nm: UV[A,B,C]) mais n'a pas la même réaction pour une onde électromagnétique de longueur d'onde plus élevé (exemple: lumière visible). Elles ont exactement les mêmes propriétés seule la fréquence change...
- Les UV traversent-ils mieux les corps, et donc atteignent l'ADN alors que les autres non?
- L'ADN est-il réceptible qu'à la bande de fréquence des UV?

Merci encore

[I0S_6]

Alors, plus spécifiquement que parler de fréquence ou de longueur d'onde, ici il faut parler d'énergie.
Comme tu l'a dis, toute onde à une certaine fréquence corresponds une longueur d'onde et une énergie. Cette énergie permet de fournir le "déclic" nécessaire à certaines molécules pour se lier à d'autres (les électrons absorbent l'énergie qu'il faut pour se transférer dans une autre couche et ainsi former, peut-être, une nouvelle liaison).
Pourquoi l'ADN ? Et bien parce que les molécules qui composent l'ADN, les bases azotées, possèdent des caractéristiques qui permettent l'absorption des UV. Une de ces caractéristique est que ce sont des cycles. Les cycles absorbent bien les UV car ceux-ci (les rayons) véhiculent des énergies capable de produire des transferts d'électrons. Il existe plusieurs sorte de transfert d'électrons.. Mais ici c'est les électrons passant des orbitales pi aux orbitales pi anti-liantes (entre autre).
Maintenant tu vas me dire que dans la peau il n'y a sûrement pas que l'ADN qui possède des cycles. Et bien oui, c'est juste. Maintenant à savoir pourquoi est-ce que ça "descend" jusqu'à l'ADN...
Je peux faire une hypothèse et dire qu'un rayon véhicule pas mal d'énergie et qu'il en a assez pour aller jusqu'à l'ADN (ce qu'il croise en chemin ne lui pompant donc pas assez d'énergie). Il faudrait l'avis d'une personne plus qualifiée.. Peut-être faut-il aller voir du côté des physiciens...
L'idée principale est l'énergie nécessaire au transfert des électrons dans une couche plus énergétique. Si ce delta d'énergie correspond à l'énergie véhiculée par le rayon, alors ce dernier est absorbé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[leroy_o]

Merci beaucoup pour ta réponse, elle est très détaillée et je comprends bien l'impact des UV sur l'ADN, mais elle répond plus à la question comment une onde EM affecte l'adn. En effet le nom ultraviolet est juste un nom qu'on a donné à une onde EM avec la fréquence associée. Idem pour la couleur bleu, les infrarouges...
Par contre tu parles d’absorption, et je pense que la réponse tiens dans ça. Par exemple, un T-shirt rouge absorbe toutes les couleurs sauf le rouge, le blanc les renvoie toutes et le noires les absorbe toutes. J’émets l'hypothèse que l'ADN n'absorbe que les UV, car je ne pense pas que l'atténuation des ondes EM soit la réponse. Puisque les ondes radios, par exemple, sont capables de traverser les murs... donc quelque millimètre sur le corps humain ( à mois que je me trompe)
Merci en tout cas pour le temps que tu as pris pour me réponse. Je vais, comme tu me le conseilles, le demander aux physiciens.

A bientôt

[Gordak]

Salut,
Les ondes électromagnétiques peuvent être décrites comme des particules (nommées photon) qui portent une certaine quantité de mouvement. Lorsqu'un photon entre en collision avec un électron, il va transmettre une partie de cette quantité de mouvement. Dépendemment de l'énergie du photon, il peut en résulter plusieurs effets physiques, en ce qui concerne les X-rays, il s'agit plus particulièrement de deux-ci: effet photoélectrique, effet Compton, Rayleigh scattering majoritairement.
Pour ce qui concerne les UV, leur énergie est très proche de l'énergie minimale suffisante à ioniser l'hydrogène. Cette énergie minimale nécessaire est de 13,6 eV.
Lorsque ces rayons atteignent le corps, ils vont ioniser les molécules qui s'y trouvent (pas forcément l'ADN), ce qui va créer des radicaux libres. Ces radiaux sont néfastes pour les cellules, notamment du à leur effet sur l'ADN.

Gordak

[leroy_o]

Bonjour et merci pour ta réponse.
J'ai eu l'explication par les personnes de physique : http://forums.futura-sciences.com/ph...raviolets.html
C'est bien l'énergie transporté par ces photons qui est la cause. Et ce qui me manquais c'est la propriété qu'elle augmente avec la fréquence. De ce fait la lumière(fréquence plus basse) a moins d'energie que les UV(fréquence plus haute) et donc pas les meme effets.
Merci encore pour avoir pris le temps de répondre.
A bientot