Фотобіологічні процеси – процеси в організмі під впливом фотонів УФ, видимої та ІЧ частин спектра. Починаються з поглинання світла певною біологічною сполукою і закінчуються певною фізіологічною реакцією організму.
Типи процесів: фотофізіологічні й фотодеструктивні.
• фотоперіодизм (регуляція добових і річних циклів під дією видимого світла за допомогою очей у ссавців, гіпоталамуса у птахів, епіфіза в риб, мозку у комах);
• утворення вітаміну D із провітамінів під дією УФ;
• фотосинтез у рослин;
• фототаксис у рослин;
• фототропізм у рослин;
• фотоперіодизм у рослин;
• біосинтез хлорофілу;
• синтез органічних з'єднань під дією УФ із суміші простих речовин.
За їх допомогою відбувається синтез важливих біологічних сполук та одержання інформації.
• фотоалергічні ефекти.
2) Внутрішньомолекулярні процеси розміну енергії (міграція електронно-збудженого стану по молекулі й локалізація цього стану в певних ділянках молекули);
3) Міжмолекулярний перенос енергії електронно-збудженого стану (міграція енергії між молекулами);
4) Первинний фотохімічний акт (утворення нестабільних первинних фотопродуктів);
5) Темнові перетворення первинних фотохімічних продуктів, із яких далі утворюються стабільні молекули;
6) Біохімічні реакції за участю фотопродуктів;
7) Фізіологічна відповідь на дію світла.
1-3 – фотофізична стадія, 4-7 – фотохімічна стадія.
Закон фотохімічної еквівалентності Ейнштейна: кожний поглинутий у первинному акті квант світла здатний активувати тільки одну молекулу.
Квантовий вихід фотохімічної реакції – відношення кількості прореагованих молекул до кількості поглинутих квантів.
Спектр дії фотохімічної реакції – залежність швидкості реакції при однаковій кількості падаючих квантів від довжини хвилі. Якщо реакція йде за участю однієї поглинаючої речовини, то квантовий вихід реакції не залежить від довжини хвилі поглинутого світла і спектр дії визначається тільки спектром поглинання (повторює його форму). Спектр дії суміші речовин може відрізнятись від її спектра поглинання через те, що в різних речовин можливі різні квантові виходи. Якщо у фотореакції бере участь тільки одна речовина А, а спектр дії містить додаткові максимуми, характерні для інших речовин суміші, це свідчить про міграцію енергії з цих речовин на речовину А. Наприклад, світло може поглинатись хлорофілом a або хлорофілом b, але енергія збудження мігрує від хлорофілу b до хлорофілу а, який входить у склад реакційного центру хлоропласта.