Мир инновационных технологий

Малатный челночный механизм в отличие от глицерофосфатного челночного механизма полностью обратим. Этот механизм работает в сторону образования восстановленных форм кофермента, который в цитоплазме используется для биосинтетических реакций (например, синтез глюкозы из пирувата). В митохондриях постоянно образуется НАДН, который не может проходить через мембрану митохондрии. Однако его восстановительное действие ощущается в клетке в связи с переходом в цитоплазму Иона малата, полученного в результате восстановления оксалацетата.
Из митохондрий внутрь цитоплазмы направлен еще один транспортный механизм, регулирующий распределение восстановленной и окисленной форм НАДФ. Эта система образуется внутримитохондриальной и цитоплазматической изоцитратдегидрогеназами. Субстратами-переносчиками являются цитрат и изоцитрат, образующиеся в цикле трикарбоновых кислот. С помощью этой реакции поддерживается равновесное распределение НАДФ+— НАДФН, а с помощью глицерофосфатного и малатного челночных механизмов — равновесие НАД+ — НАДН между цитоплазмой п митохондриями.
Остановимся еще на одном ферментном регуляторном механизме, который помогает расшифровать молекулярный уровень регулирования химических процессов в клетке. Речь здесь пойдет о лактатдегидрогеназе. Этот фермент проводит обратимое окисление молочной кислоты или восстановление пировиноградной кислоты при участии НАД. Лактатдегидрогеназа обладает четвертичной структурой. Ее молекула состоит из четырех изолированных полипептидных цепей, каждая из которых свернута в глобулярный клубок. Полипептидные цепи в этой молекуле могут быть двух типов, а отличаются они по своей аминокислотной последовательности. Их назвали М- и Н-цепями. Существует пять возможных комбинаций при образовании молекулы лактатдегидрогеназы: М4, М3Н, М2Н2, МН3 и Н4. Оказалось, что М4 и МзН формы лактатдегидрогеназы локализуются в тех местах клетки, где преобладает гликолиз.

отзывы (0)

Очень скоро было обнаружено, что на первое место среди минеральных удобрений должны быть поставлены азотистые туки. Источником азота в почве является процесс разложения отмерших растений и животных. Таким образом, увозя урожай с поля, мы, прежде всего, похищаем из почвы азот.
До момента открытия фабрики в Олендорфе единственным широко распространенным методом возврата азота было внесение навоза. Правда, еще древние римляне обнаружили, что посевы многолетних трав, как, например, бобовых, повышают в последующие годы урожай основных культур. Травы нередко прямо запахивали в почву, называя эту операцию «зеленым
удобрением». Как обнаружили химики, причиной в обоих случаях является прекращение «азотистого голодания».
Позже обнаружили, что азот поступает к растению и непосредственно из воздуха (той же технологии придерживаются все современные азотные: химкомбинаты). Особую роль в накоплении азота растениями играют так называемые клубеньковые бактерии. Они живут исключительно на корнях многолетних и однолетних бобовых трав – клевера, люцерны, вики, донника, а также зернобобовых – чины, нута, гороха, фасоли, конских бобов. Живут они в мирном симбиозе – сожительстве – с растением: листья снабжают и растение, и бактерии азотом и углеродом. Накопленные бактериями запасы азота высвобождаются при разложении старых клубеньков и корней растений или выделяются клубеньками непосредственно в почву. Так обеспечивается возврат, и даже накопление азота в почве в естественных условиях.
В том искусственном мире, который мы незаметно для себя строим на нашей планете, возврат азота в почву осуществляется главным образом с помощью искусственных удобрений. Уже сейчас доля этого «технического» азота в земледелии выше «биологического».

отзывы (0)

Главное же, что укрепило позиции плугофобов, – это последствия пыльных бурь в США и Канаде в начале 30-х годов. Так что Э. Фолкнеру было несколько легче, чем И. Овсинскому; и хотя в целом его система тоже успеха не имела, яростные его нападки на плуг сыграли роль. Во всяком случае, в послевоенный период использование отвальных плугов во многих областях
Соединенных Штатов и Канады было существенно ограничено и даже сведено на нет.
Несколько позже проблема «пахать или не пахать?» во весь рост встала и перед нашим земледелием в связи с началом массового освоения казахстанской целины. Развитие эрозии привело к тому, что и здесь пришлось изменить взгляд на отвальный плуг.
Первым это сделал Т. Мальцев – известный у нас ученый-практик; вслед за ним решительно выступил против плуга академик А. Бараев. В чем же, однако, они обвинили прежнего владыку?
Эрозия, как уже отмечалось, начинается там, где земля обнажена. В общем-то, ни природа, ни земледелец не стремятся раздевать землю. Однако нам в отличие от природы приходится осенью увозить с поля урожай, оставляя на нем лишь короткий «бобрик» подстриженной комбайном или косилкой стерни. Как мы помним, эту самую стерню в соответствии с правилами «классической» агрономии рекомендуется пролущить, а затем запахать отвальным плугом так, чтобы и следа от нее не осталось.
Итак, осенью поле лишается даже короткого бобридается отдыхать под паром. Этот период падает на осень и весну (пар стоит и летом), время малоприятное – ветер да дождь. Значит – эрозия.
Мало спасают и всходы посеянных озимых или яровых. На нашем черноземном юго-востоке осень, как правило, сухая, озимые часто уходят зимовать неокрепшими. Весной же задувает знаменитая «манычская труба» – юго-восточный ветер. Слабые ростки озими или всходы яровых легко выдуваются и иссекаются. Хорошо еще, что земли у нас тяжелые, глинистые. В Казахстане почва полегче – следовательно, легче и выдувается.

отзывы (0)

Почти все запасы йода в организме используются щитовидной железой для производства тироидных гормонов. Следовательно, функции щитовидной железы могут быть подавлены из-за недостатка йода в пище. У людей, вынужденных существовать длительное время на такой диете, щитовидная железа увеличивается в размере: используются все ресурсы пода. Такое разрастание щитовидной железы, не сопровождающееся увеличением секреции тироксина, известно в медицине под названием «зоб».
В настоящее время установлено, что гормоны щитовидной железы стимулируют синтез внутримитохондриальнои глицерофосфатдегпдрогеназы — флавопротеида, участвующего в действии регуляторного челночного глицерофосфатного механизма. Таким образом, усиление эффекта дыхания при повышенном образовании тироидных гормонов щитовидной железой (гппертиреоз) обусловлено именно этим эффектом. Повышение дыхания в этом случае является не первичным, а вторичным эффектом. Тироидные гормоны стимулируют синтез и ряда других ферментов.
Люди, страдающие гипертериозом, очень худые, нервные, весьма подвижные. В их организме АТФ синтезируется в митохондриях в недостаточных количествах, а из-за разобщения окисления и фосфорилировання часть энергии, освобождающейся при усиленном окислении субстратов, рассеивается в виде теплоты. По-видимому, в отсутствие тироксина степень сопряжения окисления и фосфорилировання становится выше. Окисление всех запасов пищи сопровождается синтезом АТФ. Это вызывает усиление всех синтетических процессов организма, масса человека может достигнуть огромной величины (микседема).
Процессы синтеза и распада гликогена в тканях животных регулируются рядом других гормонов. При удалении определенных эндокринных желез или при введении соответствующих гормонов у животных возникают изменения углеводного обмена. На углеводный обмен влияют различные гормоны: гормон роста гипофиза, гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, а также гормоны надпочечников — кортикостероиды и адреналин. Они действуют на различные стороны углеводного обмена.

отзывы (0)

Общее количество желудочного сока, выделяющегося в течение суток, составляет примерно 2,5 л. Образование и выделение желудочного сока, синтез хлороводородной кислоты и пепсиногена находятся под контролем нервной и гормональной системы организма. Некоторые липиды после поступления в двенадцатиперстную кишку стимулируют образование в ней энтерогастрона, который тормозит выделение желудочного сока. В слизистой оболочке самого желудка образуется гормон — гастрин, ускоряющий производство хлороводородной кислоты. Гистамин, который образуется из гпстидина путем отщепления СООН-группы (декарбокснлирования), ускоряет выделение желудочного сока и увеличивает его объем. Декарбок-силаза, катализирующая образование гистамина из гистидина, обнаруживается в значительных количествах в клетках слизистой оболочки желудка.
После обработки желудочным соком пища поступает в двенадцатиперстную кишку, в которую открываются протоки из желчного пузыря и поджелудочной железы. Среда в двенадцатиперстной кишке слабощелочная. После нейтрализации пищи, поступившей из желудка, здесь устанавливается значение рН 7,5—8,2, что соответствует оптимальным условиям каталитической активности большей части ферментов, содержащихся в соке поджелудочной железы. Общее суточное количество сока поджелудочной железы 600—800 мл. Щелочная среда сока поджелудочной железы определяется большой концентрацией содержащихся в нем гидрокарбонатов. Их количество в три раза превышает содержание гидрокарбонатов в крови. Механизм образования и поступления сока поджелудочной железы в просвет двенадцатиперстной кишки, так же как и образование и выделение желудочного сока, весьма сложен и происходит с затратой энергии и находится под контролем нервной системы и гормонов. Сульфониламидные препараты (стрептоцид, сульфадимезин, норсульфазол и др.) тормозят выделепнс гндрокарбонатов сока поджелудочной железы, так же как и образование хлороводородной кислоты в желудочном соке. Секретин, образующийся в слизистой кишечника, увеличивает количество сока, панкреомнзин увеличивает образование ферментов.

отзывы (0)

Если в целом наша планета малопригодна для веселья, то о территории нашей страны и говорить нечего. 35 процентов ее занимают арктические и редколесные тундры, 47 покрыто вечной мерзлотой, 75 испытывает охлаждение до минус 40 градусов и ниже, и, как мы видели, даже наши субтропики не гарантированы от 20-градусных морозов.
К тому же Северный полюс, как ни странно, сопричастен и к частым у нас засухам. Дело в том, что холодный арктический воздух имеет низкую влажность. При весенне-летнем перемещении на юг он прогревается. Но чем выше становится его температура, тем больше нужно влаги для его насыщения. Эту влагу воздух собирает с полей. Как результат – суховей, засуха.
С 1889 по 1921 год из 33 лет 20 были засушливыми. Как следствие – массовая гибель скота, эпидемии, голод. Царское министерство внутренних дел в 1908 году вынуждено было признать, что угроза «умереть голодной смертью является ежегодно весьма возможной участью значительного числа земледельцев России».
Однако мало того, что наш климат засушлив и суров, он к тому же отличается весьма неуравновешенным характером. Например, 31 января 1956 года одинаковая температура – минус 4 градуса – была зарегистрирована на Северном полюсе и в… Сочи. Перед тем же Новым годом температура на полюсе поднялась до оттепели, в то время как в Москве стоял 30-градусный
мороз. Или вот средняя месячная температура. В Москве в январе она равна – 10,3 градуса. Однако в отдельные годы она повышается. Минус 3 (средняя для Одессы), а иногда уменьшается до минус 22.
И так было всегда. Русский летописец в 1454 году сообщал, что 2 июля «мороз рожь побил», а в 1485 году 2 месяца – январь и февраль – было так тепло, что сады раскинулись и цвели, и трава великая была, I птицы гнезда вили». В 1524 году снег сошел 25 мая, а в XIV веке 25 лет подряд была засуха.
Итак, причиной многих наших бед является то печальное обстоятельство, что мы живем в ближайшем соседстве с белыми медведями. Конечно, съехать со своей квартиры мы не можем, однако улучшить ее водоснабжение (устранить засуху) попытаться стоит.

отзывы (0)

Эксперименты с мульчированием ведутся уже более пятидесяти лет.
Они показали высокую эффективность этого способа, который позволяет увеличить накопление снега на поле зимой, снижает сток талых вод, уменьшает смыв. Отлично зарекомендовала себя мульча и в борьбе с водной эрозией. Обычно солома лежит поверх оставшейся после укоса стерни. Ветру не так легко сорвать цепляющиеся за стерню соломины, скорость его снижается, уменьшается выветривание. Помимо этого, оттеснение земли в зонах недостаточного увлажнения снижает испарение с ее поверхности, а, следовательно, сохраняет накопленную за зимний период влагу.
Перед очередной обработкой и посевом стерню вместе с мульчей закапывают в почву на небольшую глубину. Благодаря этому солома разлагается значительно быстрее, чем при глубокой заделке. И конечно, очень важно то, что значительную часть урожая – солому – мы оставляем в поле, увеличивая тем самым возврат взятого, в почве накапливаются органические вещества.
На примере мульчирования можно видеть, насколько эффективны методы, возвращающие нас к естественной почве, к методам природы. По многочисленным данным, снос почвы водой при использовании мульчи
снижается более чем в 50 раз по сравнению со вспаханной, ничем не прикрытой землей. Конечно, это не равноценно посеву многолетних трав, но все же достаточно много. Что касается ветровой эрозии, то, по американским данным (в США мульчирование на больших площадях применяется уже более 30 лет), она снижается не менее чем в 5 раз. При этом удается получить и существенно
большие урожаи.
Остается проблема все того же сорняка. С ним справляются либо гербицидами, либо в паровом поле, когда проводят несколько обработок культиваторами-плоскорезами, сохраняющими на поверхности поля стерню.
Это позволило резко повысить урожайность зерновых культур в восточных районах страны и дало основательную базу для борьбы с ветровой эрозией.

отзывы (0)

Выбор модельных областей определялся, с одной стороны, концентрацией на относительно небольшой территории наиболее характерных и важных для экономики данной страны отраслей хозяйства, а с другой — стремлением коллектива в целом изучить возможно более полный набор источников воздействия и типов взаимодействия хозяйства и природы.
На материалах модельных областей каждая страна апробирует свои подходы к изучению механизма взаимодействия и получению оценок. Ход исследований и предварительные результаты работ обсуждаются на международных полевых симпозиумах, проводимых поочередно странами-участницами.
Например, учитывая большие масштабы и глубину изменения природных комплексов под воздействием горнодобывающей промышленности, ее изучение проводится в нескольких модельных областях, различающихся, однако, как сроками и характером ведения горнодобывающих работ, так и природной обстановкой, в которой они ведутся. Так, в старо-промышленном районе Остравы (ЧССР) воздействие промышленности отразилось практически на всех компонентах природного комплекса, на хозяйстве и населении. Это позволяет особенно четко выявить отрицательные последствия воздействий и дать их количественную оценку. В сравнительно молодом горнодобывающем районе Курской магнитной аномалии в Курской модельной области (СССР) сила и глубина изменений природных комплексов определяются гигантским масштабом горных работ. Благодаря относительной молодости железорудного производства механизм его воздействия на изменение поверхностных и подземных вод, состояние атмосферы, на рельефообразующие процессы, на растительный покров и животный мир может быть отчетливо прослежен и изучен. Здесь изучаются социально-экономические последствия воздействия хозяйства на среду, пути предотвращения отрицательных последствий в здоровье населения и хозяйстве.

отзывы (0)

И в самом деле, в течение почти всего XIX век поддерживалась надежда, что именно эта наука окажется панацеей от всех многочисленных бед земледельца. Началось с того, что в 1804 году швейцарец Теодор
Соссюр доказал, что растения поглощают из воздуха углекислоту и выделяют кислород. Открытие такого дарового и вовсе необъятного источника питания, как атмосфера Земли, окрылило современников. Исследования велись одно за другим, и ровно через 30 лет Буссенго убедил своих оппонентов в важности азотного питания растений, а в 1840 году вышла ознаменовавшая новую эпоху «Химия в приложении к земледелию и физиологии растений». Автор ее, Юстус Либих, надо прямо сказать, особой скромностью не отличался. Книга начиналась весьма выспренним программным заявлением: «Я убедился в необходимости разрушить самые храмы лжи, чтобы расчистить для утверждения истины твердое место».
Забегая вперед, следует отметить, что претензии оказались слишком велики, и оптимизм молодого и энергичного «разрушителя храмов» уступил место разочарованию и сплину пожилого и маститого ученого. «Настроения своего не могу тебе, и описать, – сообщал он своему другу, – мне почти не хочется жить, и мысли застрелиться или зарезаться кажутся порой весьма успокаивающими».
Такой «успокаивающий» финал, надо сказать, был несколько неожидан. Не ожидали этого от Либиха. Или, точнее, от той самой химии, которую воспевал восторженный Михаил Васильевич. Между тем начало было очень обнадеживающим.
История агрономии ни до, ни, вероятно, после не знала подобного успеха. «Химия» Либиха переиздавалась через каждые три года в течение последующих 25 лет и была переведена на все европейские языки. При всей своей талантливости она не содержала практически ничего нового и доказывала разве лишь то, что сарказм и юмор не из самых последних научных
доказательств. Действительно, то, чего не смогла сделать сухая логика Соссюра и Буссенго, сделала едкая насмешка – гумусная теория рухнула. «Все объяснения химиков, – писал Либих, – должны оставаться бесплодными потому, что даже для великих светил в физиологии растений углекислота, аммиак, кислоты и основания – все это звуки без значения, слова без смысла, термины неведомого языка, которые не вызывают никаких мыслей и никаких ассоциаций».

отзывы (0)

Чем занимались люди до земледелия
«На руку земледельца опирается мир», – говорит французская пословица. Но человек существует на нашей планете много сотен тысячелетий, а земледелие – всего один-два десятка. Что же служило опорой человечеству на протяжении большей части его истории? Как было изобретено земледелие, и было ли оно вообще «изобретено»?
До земледелия люди занимались охотой, рыбной ловлей и собиранием плодов. Руссо называл этот зек «золотым»: природа давала человеку все необходимое для жизни в готовом виде; и хотя условия его существования были далеко не комфортабельны, он от этого не страдал, поскольку вообще понятия не имел о кафельных ваннах и кондиционерах… Великий
французский мыслитель, изрядно, видимо, уставший от утонченности быта своей эпохи, полагал, что жившие в описываемые времена предки наши должны были быть весьма счастливы: имея необходимое, они не гнались
за излишествами, главное же – не боялись их потерять. Что ж, спорить не будем.
Странно, однако. Сотни тысячелетий бродил человек по планете, давая себе лишь один труд – наклониться, чтобы подобрать с земли вкусные дары ее, и вдруг почему-то решил расстаться с таким удобным состоянием. Кончилась «эра присвоения», началась «эпоха преобразования». И стал человек человеком-созидателем.
Многим историкам первобытного общества переход человека к земледелию представлялся совсем нехитрым делом. Один из них, Э. Тейлор, писал: «Не следует считать земледелие каким-то очень уж сложным
изобретением. Ведь даже самый грубый дикарь при его знакомстве со свойствами собираемых им съедобных растений должен отлично знать, что семена и корни, будучи посажены в почву в надлежащем месте, начнут непременно расти».
Столь малое расстояние между собиранием растений и их возделыванием кажется легко преодолимым: ведь дикарь знает, что посаженное им растение вырастет и принесет плоды, природа уже шепнула ему на ухо свои тайны, и остается идти и обрабатывать землю.

отзывы (0)