Мир инновационных технологий

И все же «утилизация канализации» имеет будущее. Ведь с ее помощью урбанизированный мир пытается замкнуть цепь, разорванную им в тот день, когда он вынес свои жилища за пределы своих полей. Замкнуть – значит возвратить… А что может возвратить современный город селу?
Покопавшись на свалках мировых столиц, ученые пришли к выводу – много. Не все, правда, но много. Уже возникли первые фабрики удобрительных компостов из городских отходов – обрывков бумаги, фекалий, битой посуды, полиэтиленовой упаковки и тысяч Других предметов. Все это действительно может быть переработано и вывезено на поля. Вопрос лишь в стоимости. Конечно, можно не возиться со стеклом и макулатурой и ограничиться одними фекалиями. Но и это не очень дешево и не очень просто слишком уж далеко приходится транспортировать фекалии за городскую черту и слишком трудно равномерно, распределять их по поверхности полей, не говоря уж об эстетической стороне дела.
Повышая долю искусственных минеральных удобрений в «питании» почвы, интенсифицируя, таким образом, земледелие, мы сталкиваемся еще с одним неприятным следствием. Дело в том, что химикаты, вносимые в почву, резко нарушают равновесное существование внутри почвенного мира микроскопических существ. Возникают, в частности, благоприятные условия для накопления в земле опасных фитопатогенных организмов, отравляющих и поедающих растения. Обнаружив это, почву стали пропаривать горячим паром или впрыскивать в нее растворы сероуглерода и толуола. Высушивание земли – операция в принципе не новая: она упоминается еще в древнеиндийских «Ведах» и была известна Вергилию. Конечно, до наступления века пара «баню» почве не устраивали: ее просто оставляли открытой для горячих лучей солнца или сжигали после уборки остатки урожая – стерню. А вот уже применение для стерилизации «не очень сильно действующих ядов» (пионером которой был эльзасец Оберлин в 90-х годах прошлого столетия) – дело куда более серьезное.

отзывы (0)

Очень редко одна и та же аминокислота встречается в полипептидной цепи более трех раз подряд. Статистический анализ показал, что короткие последовательности из двух и трех аминокислот встречаются в глобулярных белках почти во всех возможных сочетаниях, однако никакой видимой периодичности при этом не наблюдается.
В противоположность этому по некоторым данным в фибриллярных белках аминокислоты встречаются с определенной периодичностью. Например, в коллагене чаще всего содержатся остатки аланина, глицина, пролина и оксипролина, причем они, по-видимому, располагаются с определенной периодичностью. В фиброине шелка наблюдается определенная периодичность в расположении остатков аланпна и глицина.
Здесь мы затронули вопрос о структуре молекулы белка. Глобулярные и фибриллярные белки, что же это такое? Это два основных структурных класса белка. Фибриллярные белки представляют собой сильно вытянутые (нитеобразные) устойчивые нерастворимые в воде соединения. Их полипептидные цепи располагаются параллельно друг другу вдоль одной оси и образуют длинные волокна или фибриллы. К фибриллярным белкам относится коллаген сухожилий и костной ткани, кератин волос, кожи, роговых образований, ногтей и перьев, а также эластин упругой соединительной ткани. На рисунке 4 показана спирализация а-спиралей в кератинах волос и шерсти. В волосах п шерсти три или семь а-спиралей могут быть скручены вместе. Возникающая в результате такой суперспирализации структура напоминает трех- или семижильный кабель. Если волокна коллагена обработать горячим паром и растянуть их примерно вдвое, то а-спиральная структура разрушается. Более вытянутая зигзагообразная конформация (структура), которую приобретает кератин, получила название р-конформации. Цепи связываются между собой водородными связями, образуется структура складчатого слоя. В стабилизации этой структуры принимают участие все пептидные связи, что придает структуре высокую стабильность. Такую же структуру имеет белок шелка — фиброин. К-группы находятся по одну и по другую сторону зигзагообразных плоскостей.

отзывы (0)

В США к 1950 году 54 процента орошаемых земель были подвержены процессу засоления, у нас к 1940-му- 25 процентов, из них 16 вовсе выпали из оборота. До и во время войны ежегодно орошаемое земледелие нашей страны теряло от 80 до 100 тысяч гектаров засоленных земель. К 1947 году в пределах всей пригодной для возделывания хлопчатника территории Средней Азии, засоленные и заболоченные земли, составляли около 50 процентов. Производство хлопка на этих землях было приостановлено, так как он давал низкие урожаи. И это при современной агротехнике!
Вполне вероятно, что в прошлом процесс постепенного засоления земель приводил к упадку и гибели целых цивилизаций: переставали плодоносить поля, вода, несущая жизнь, приносила гибель; забрасывались каналы, исчезала растительность, наступала пустыня.
Выращивание растений привело человека к небывалому расцвету и могуществу. Недаром священное писание древних иранцев – «Авеста» – обожествляло хлебный злак и считало праведником лишь возделывающего его в поте лица. Только благодаря расцвету древнейшего орошаемого земледелия стало возможным возведение пирамид и создание всех семи чудес света. И в то же время развитие земледельческого базиса несло с собой постоянную угрозу оскудения и гибели. Приступив к созданию великих цивилизаций, человек одновременно приступил и к созданию новых, искусственных пустынь.
Начиная с этого времени, человеку предстояло бороться не только со стихийными силами природы, но и с силами, развязанными им самим, им самим созданными. Последнее же обстоятельство он начал понимать, вероятно, совсем недавно. Да и неудивительно: уж очень коротка еще эпоха земледелия.
Писаная история рода человеческого – от наших дней и до вавилонского царя Саргона – насчитывает всего 70 столетий. Это 210 поколений (по 3 на столетие). С хлебом люди познакомились чуть раньше. Но не все. У славян, к примеру, земледелием занималось поколений шестьдесят-семьдесят; и 71-й предок наверняка и представления о хлебе не имел. А многому ли можно научиться за 70 жизней, если даже предположить, что весь практический опыт предыдущего поколения полностью передавался последующему?

отзывы (0)

Молекула фосфатидной кислоты затем дефосфорплируется при участии третьей молекулы ацил-КоА. Вместе с тем фосфатидная кислота может служить предшественником при синтезе фосфоглицеридов. Она реагирует с богатой энергией ЦТФ, в результате реакции отщепляется одна молекула неорганического пирофосфата и образуется производное ЦДФ и фосфатпднловой кислоты, соединенных между собой фосфодиэфирной связью. Это производное реагирует затем с серином или инозитом с образованием в ряде последовательных ферментативных реакций соответствующих фосфолипидов: кефалина, лецитина, фосфатидилинозита и ряда других.
Синтез холестерина из уксусной кислоты протекает иначе. Его можно разделить на три главные стадии. На первой из них образуется дикарбоновая мевалоновая кислота
На второй стадии происходят ферментативные реакции фосфорилировання (присоединение Фн), декарбоксилирование (отщепление С02), дефосфорилирование (отщепление Фн) и конденсация производных мевалоновой кислоты с образованием нециклического углеводорода — сква-лена, представляющего собой тригидротритерпен
На третьем этапе происходит ферментативная окислительная циклизация сквалена с конечным образованием холестерина
Холестерин в свою очередь служит предшественником желчных кислот, стеринов и стероидных гормонов.
Таким образом, липиды и углеводы являются основными компонентами, которые использует клетка в процессе жизнедеятельности. На рисунке 16 показана взаимосвязь этих метаболических путей. Ключевым соединением, объединяющим эти пути реакций, является ацетил-КоА, который образуется при окислении жирных кислот, углеводов и аминокислот. Он используется далее в цикле трикарбоновых кислот, служащих источником субстратов окислительного фосфорилировання (путь накопления энергии в виде АТФ), для синтеза жирных кислот и для синтеза холестерина.
Общие предшественники, общие продукты превращений и общие черты в путях химического превращения различных классов соединений являются главной чертой биохимических процессов.

отзывы (0)

Свободная карбоксильная группа каждого нового остатка малонил-КоА замещается на карбоксил растущей цепи ацил-КоА (ацил — это остаток жирной кислоты с числом углеродных атомов, большим двух, в отличие от ацетила — остатка уксусной кислоты). При этом образуется углекислый газ и кетожирная кислота, которая затем восстанавливается при участии НАДФ • Н с образованием производного 6-оксидожирной кислоты. Следующей ступенью синтеза является дегидратация (отщепление молекулы воды) с образованием ненасыщенной жирной кислоты, которая восстанавливается второй молекулой НАДФН до остатка жирной кислоты. Если этот цикл повторяется шесть раз, то завершается образованием пальмитиновой кислоты.
Итак, первой стадией синтеза жирных кислот является конденсация
Эта стадия знаменита тем, что в результате реакции конденсации выделяется та же молекула углекислого газа, которая использовалась бпотинсодержащим ферментом — карбоксилазой — на стадии синтеза малонил-КоА. Этим объясняется неудачная попытка использовать меченый углекислый газ, чтобы проследить путь его поступления в жирную кислоту. Молекула углекислого газа в этих последовательных процессах выполняет роль как бы катализатора, на стадии синтеза малонил-КоА она включается в молекулу органического соединения, а на последующем этапе конденсации с образованием ацетоацетил-КоА она снова освобождается в виде углекислого газа. Напрашивается вопрос: какую роль играет этот «челночный процесс» в синтезе жирных кислот? Ответ следует искать опять-таки в энергетических возможностях клетки. Реакция конденсации могла бы использовать в качестве субстратов две молекулы ацетил-КоА с образованием ацетоаце-тил-КоА и свободного КоА без реакции декарбоксилирования (освобожденная СОо), но такая реакция протекала бы с поглощением значительного количества энергии и ее равновесие было бы сильно сдвинуто влево, т. е. в сторону ацетил-КоА, а это значит, что продукт реакции ацетоацетил-КоА мог бы образоваться в ничтожных количествах.

отзывы (0)

Согласно современным представлениям в каждом мостике происходит такая последовательность событий: сначала образуется связь между той частью тяжелого меромиозина, который образует мостик, и одной глобулярной единицей актина, на втором этапе процесса эта связь разрывается в результате присоединения к ней одной молекулы АТФ, затем происходит ферментативная реакция расщепления АТФ при участии АТФ-азы миозина, активированной ионами Са2+, и, наконец, в результате образуется новая связь «мостика» тяжелого меромиозина и следующей глобулярной единицей актина. Максимальное смещение тонкой нити в результате одного такого цикла должно быть эквивалентно одной единице глобулярного актина — 5,3 нм. Расстояние между тонкими и толстыми белковыми нитями в процессе сокращения изменяется; они расположены друг к другу
ближе, когда мышца растянута, и дальше друг от друга, когда мышца находится в состоянии сокращения. Как показано на рисунке 31, при сокращении должно существовать жесткое соединение глобулярной головы молекулы миозина с молекулой актина и происходит изменение между мостиком и актином, связанное с расщеплением АТФ. При этом происходит скользящее перемещение двух различных белковых нитей.
Зрение имеет существенное значение для связи организма с внешним миром: 40 % нервов, выходящих из мозга человека, идут к глазам. Сетчатку глаза с мозгом связывает 1 млн. нервных волокон, которые соединены с 120 млн. палочек и 5 млн. колбочек. Таким образом к одному нервному волокну идут импульсы более чем от 100 палочек.
Еще во второй половине прошлого века было известно, что сетчатка содержит красное вещество, которое теряет свой цвет под действием света. Это вещество получило название «зрительный пурпур», плн родопсин. Родопсин содержится в палочках. Он характеризуется максимумом поглощения света в области 500 нм. Этот максимум соответствует такому свету, который мы наблюдаем при слабом сумеречном освещении.

отзывы (0)

Учитывая медленность изменений, происходящих с землей, следует признать указанный срок совершенно недостаточным для полного уяснения причин и следствий оскудения земли.
Правда, люди всегда могли учиться друг у друга, что весьма существенно. А формы земледельческого производства уже в очень отдаленное время были разнообразны, что давало более широкие возможности для обобщения опыта и получения общих выводов.
Мы уже говорили, что подсечно-огневая система земледелия в Европе – и более позднее, и более сложное хозяйство. Не исключено, что и здесь кое-где могло существовать старое и примитивное лиманное земледелие. Во всяком случае, древнейшие земледельческие племена Европы селились по берегам рек (Триполье, дунайские культуры), а Геродот писал, в частности, о Днепре: «Четвертая река – Борисфен – величайшая после Истра и, по нашему мнению, самая полезная не только между скифскими реками, но и между всеми другими, кроме египетского Нила».
Однако реки Восточной Европы за редким исключением несли сравнительно мало ила. Кроме того, влаги здесь хватало, орошения не требовалось, главное же – вся территория Европы (кроме южнорусских степей, существовавших, очевидно, весь четвертичный период) была покрыта густыми лесами. И если первичное земледелие на Востоке брало в свои союзники воду, то в Европе и вообще в лесистых районах земного шара главным орудием первичного освоения земли был огонь.
Сжигание лесов было распространено на всех пригодных к земледелию континентах: его практиковали папуасы и финны, индейцы Северной Америки и африканские кафры, индусы и жители древней Британии, русские и малайцы. Лиманное земледелие получает оптимальную среду для культивирования растений вместе с водой. Подсека же имеет целью искусственно создать эту среду. Такой средой была зола.

отзывы (0)

Реакция же конденсации ацетил-КоА с малонил-КоА протекает с выделением большого количества энергии. Равновесие ее сдвинуто в сторону образования продукта реакции — ацетоацетил-КоА, необходимого для синтеза жирных кислот. Значит, декарбоксилированпе ма-лонильного остатка дает сильный энергетический толчок в сторону направленного синтеза жирных кислот.
Вторая реакция в синтезе жирных кислот — реакция восстановления с участием НАДФН:
И, наконец, четвертая и завершающая стадия цикла — второе восстановление с участием НАДФН
Таким образом, мы проследили за возникновением ацил-КоА (в данном случае это бутприл-КоА), который затем, вступая последовательно в циклические реакции, начинающиеся со стадии конденсации с молекулой малонпл-КоА, наращивает свою цепь (в каждом цикле по одному двууг-леродному фрагменту).
Отметим главные отличительные особенности синтеза жирных кислот в клетке.
При избытке малонил-КоА ацетил-КоА включается только в положения 15 и 16 пальмитиновой кислоты. Это означает, что ацетил-КоА действует как затравка синтеза пальмитиновой (или любой другой) кислоты, т. е. ацетил-КоА взаимодействует с малонил-КоА только на первом этапе синтеза, за которым следует удлинение цепи путем конденсации образующейся жирной кислоты со следующей молекулой малонил-КоА.
Меченый углекислый газ 14СОг не включается в жирную кислоту, т. е. он выполняет каталитическую функцию: при конденсации малонил-КоА с ацетил-КоА выделяется ровно столько 14СОг, сколько было использовано его в карбоксплазной реакции при синтезе малонил-КоА.
Все попытки обнаружить промежуточные продукты биосинтеза жирных кислот были безуспешными, а это означает, что промежуточные продукты синтеза жирных кислот прочно связаны с соответствующей ферментной системой. Ферментные системы, принимающие участие в синтезе жирных кислот, различны у разных видов живых организмов.

отзывы (0)

Важно также отметить, что впервые поднятые на XXV съезде КПСС глобальные проблемы (энергетическая, демографическая, охрана окружающей среды) имеют четко выраженный (хотя и в разной степени) географический аспект.
Десятая пятилетка не просто юбилейная. Она ознаменовала вступление нашей страны в эпоху развитого социализма. Испытала она и серьезное влияние требований научно-технической революции. Эти два кардинальных процесса были отмечены существенными сдвигами в планировании, которые уже начали сказываться на развитии географических наук.
Что это за сдвиги?
Прежде всего следует отметить переход наших государственных планов из категории народнохозяйственных в планы экономического и социального развития.
На системе географических наук этот сдвиг выразился (и можно полагать, что в ближайшее время скажется еще сильнее) в значительном увеличении в ее «портфеле» задач социальных, в социологизации всех без исключения отраслей географии, в формировании широкого круга социально-географических наук (география науки, рекреационная география, медицинская география и т. д.), в повышении роли социальной географии в системе географических наук.
Существенно исчерпывание экстенсивных факторов развития хозяйства (т. е. «механического» прироста природных, территориальных, трудовых и других ресурсов). Этот фактор, в значительной мере определенный НТР, обусловливает повышение интереса географических наук не столько к проблемам открытия новых ресурсов, сколько к проблемам наиболее разумного, экономного, рационального использования имеющихся ресурсов, к проблемам управления ресурсами.

отзывы (0)

Еще один из первых русских профессоров земледелия, М. И. Афонин, в 1771 году рекомендовал на полях производить поперек склона частые «водяные борозды», чтобы стекающие воды не могли «так быстро смыть и свести жирность».
То обстоятельство, что обработка земли проходами вдоль склона способствует появлению промоин и канавок от дождя и талых вод, было замечено давно. Единственный способ прекратить смыв почвы со склона – это пахать поперек, строго по горизонталям высоты. Требование элементарно, однако выполнить его не так просто.
Взгляните на землю из окна самолета. Вы увидите крупные квадраты и прямоугольники полей. Вся планировка сельскохозяйственной территории у нас прямолинейна. По прямой нарезаются границы колхозов и совхозов, по прямой разделены районы и области. Длинными прямыми линиями огораживают поля лесополосы. Дороги между полей тоже стараются делать попрямее. Казалось бы, естественно: прямую провести и проще и дешевле. Не будет же комбайн ходить по полю зигзагом…
Требование пахать поперек склона легковыполнимо, если уклон идет точно на одну из сторон прямоугольного поля. А если уклон по диагонали? Тогда, если продолжать стремиться к «прямохождению» сельскохозяйственных машин, в каком направлении поле ни паши, все равно пойдешь вдоль склона. А это будет вызывать эрозию и снижение влажности почвы.
Система работы по горизонталям хорошо и издавна отработана в горных и предгорных районах. Возможно, что эта система может оказаться реальной и вне гор: ведь эрозионно-опасных склонов в Союзе более 70 миллионов гектаров. Но для этого необходимо, прежде всего, коренным образом изменить планировку и организацию территории, провести в жизнь целую систему мероприятий, ибо, как говорил В. Докучаев, «эти меры должны быть цельны, систематичны и последовательны, как сама природ

отзывы (0)