右图是活细胞的分子模型：它可简化成溶质分子和水所组成的体系，因为水是活细胞的主要成分。生物分子的辐射效应包括：①直接作用，细胞中溶质分子直接从电离辐射吸收能量，形成离子、激发态或超激发态。它们都是不稳定的，通过多种类型的反应，如分解、电子构型重排或离子－分子反应等，形成稳定的损伤分子。酶和脱氧核糖核酸(DNA)有独特的生物活性,电离辐射使这些分子丧失活性和生物功能，这对于辐射生物效应是至关重要的。通过辐射化学研究，可以弄清什幺类型的分子损伤会关係到生物活性的丧失（灭活）。②间接作用，射线首先直接作用于溶剂水分子，形成水的辐解产物：式中eaq表示水化电子。在辐射径迹中产生的H·、·OH和eaq经再结合反应形成H2和H2O2,有些H·、·OH和eaq自由基则逸出径迹，提供了与溶质分子反应的可能性，通过夺氢、分解或加成反应，形成溶质分子的自由基。溶质分子自由基又继而进行二聚、加成、歧化或氢转移等反应，最终得到稳定的损伤产物。

活细胞的分子模型

生物物质辐射化学

活细胞内因电离损伤的分子经过一定潜伏期（几分钟乃至几天），其辐射损伤会逐渐扩大，直到最后发生可观察的辐射生物学现象，诸如死亡、染色体畸变、有丝分裂延迟和突变等。在潜伏期中，分子的原初辐射损伤通过下列中间过程进一步扩大：①偶合反应，某些类型的分子辐射损伤通过偶合反应把损伤传递给其他类型分子，如胺基酸、糖类、醇类等溶质的自由基和易还原的分子(核黄素、三价铁离子)，在缺氧条件下能相互作用；②辐射损伤模板，合成异常大分子，合成DNA、蛋白质都需用模板分子,辐射损伤的模板分子可能将其损伤以生物活性的形式传递给新合成的分子结构，使后者的活性与由未损伤模板所合成的大分子不再相同；③结构损伤，活性细胞内的亚细胞水平结构，包括染色体以及溶酶体等亚细胞器、内皮网、细胞膜等，与细胞功能密切相关，辐射损伤它们的组成分子，对生物功能有即刻的影响；④多酶系统，辐射损伤多酶系统，影响着各步代谢的反应速率，虽都不显着，但各步的损伤呈加和或相乘效果，导致最终出现明显的损伤扩大。以上四种损伤扩大过程相互作用，形成可观察到的巨观辐射生物效应。

利用人工培养的哺乳动物的细胞进行辐射化学研究，可排除其他类型细胞组织的干扰影响和体液因子的作用等。