Мир инновационных технологий

Сероводород образуется в результате действия бактериальной десульфидразы на аминокислоту цистеин. Микроорганизмы кишечной флоры используют в пищу часть пищевых продуктов. Это для организма не имеет особого значения. С другой стороны, микроорганизмы вырабатывают ряд витаминов, которых нет или очень мало в пище. После гибели микроорганизмов эти витамины переходят в распоряжение организма-хозяина. У человека некоторые авитаминозы не наблюдаются потому, что необходимые ему витамины поставляются микрофлорой кишечника. При чрезмерном терапевтическом лечении, особенно при применении антибиотиков, происходит частичное уничтожение микрофлоры, и потребность организма в витаминах резко увеличивается. Могут даже развиться симптомы, характерные для авитаминозов.
В пище должны содержаться витамины, необходимые для нормального роста, развития и жизнедеятельности человека. Если витаминов в пище недостаточно, то развиваются явления, связанные с пониженным содержанием витаминов — ги-повитаминозы, если какой-либо витамин вовсе отсутствует, то развивается заболевание, носящее название авитаминоза. Однако чрезмерное употребление витаминов с пищей особенно в виде лекарственных препаратов также приводит к нарушениям в организме человека, и эти явления называют гипервитаминозом. Название витамин — амин жизни (лат. «вита» — жизнь) — не соответствует существу дела, так как большинство витаминов не относится к аминам. Оно является историческим.
200 лет назад русский ученый Лунин показал, что белки, жиры, углеводы и соль для поддержания жизни недостаточны. Нужны еще какие-то вещества неизвестной химической природы, которые, например, содержатся в молоке. Во время первой мировой войны были открыты водорастворимые и жирорастворимые витамины, а в 30-х гг. витамины были получены в чистом виде и было известно их строение и функция.
Витамины не синтезируются в организме человека, а должны поступать с пищей. В желудочно-кишечном тракте они всасываются в виде водных растворов или в виде жировых эмульсий при участии желчных кислот.

отзывы (0)

За первые 50 лет XX столетия скорость движения тракторных агрегатов повысилась очень незначительно от 4 до 5-6 километров в час. Существенных изменений это в конструкцию рабочих органов не внесло. В последние же 20 лет появляются скоростные тракторы, и рабочие скорости повышаются до 8-9, а иногда до 10- 12 километров в час.
Увеличение скорости объясняется не только стремлением увеличить производительность, но и главным образом сократить сроки проведения сельскохозяйственных работ. Действительно, оптимальные отрезки времени, в течение которых следует, скажем, убирать урожай, очень невелики: косить хлеб надо тогда, когда он уже созрел, но еще не перестоялся, не начал осыпаться: это неделя. Так же и с пахотой: земля, как и хлеб, может перестояться, переспеть. И здесь сроки – дни. Управиться вовремя со всем этим, в особенности, когда в хозяйстве большие площади посевов, – задача нелегкая. Таким образом, внедрение скоростных машинно-тракторных агрегатов – это, прежде всего, повышение урожайности и лишь затем увеличение производительности труда.
И в этом направлении сделано уже немало. В 1970 году ведущие «плужники» страны – одесситы Г. Гогунский и Г. Калюжный вместе с московскими учеными В. Кирюхиным, В. Ивановым и другими «благословили» в путь первые в мире плуги, пашущие со скоростью до 10-12 километров в час.
Повышение рабочих скоростей предвещает начало новой, революционной эпохи в истории почвообрабатывающей техники. Во всяком случае, в последнее время усилились попытки отказаться от традиционных рабочих форм почвообрабатывающих орудий и найти принципиально новые решения проблемы изменения физических свойств земли. Но это пока что будущее. Главным орудием пока остается плуг.
Орудие это, как мы видели, очень древнее. Во всяком случае, тысяч десять лет ему уже есть. И все 100 веков его делали по рецептам Гесиода и безвестного автора сабана те же самые люди, которые с ним выезжали в поле. Конечно, университетов эти люди не кончали и, как правильно заметил М. Неручев, о механике представления не имели. Однако их университет – это опыт предков и свой собственный. Он закреплялся в виде традиций, иногда настолько прочных, что кое-где любые изменения конструкции плуга карались отсечением головы или передачей в руки «святой инквизиции», что было ничуть не лучше.

отзывы (0)

Таким образом, структура, по Докучаеву, – это оптимальное состояние почвы, обеспечивающее растение пищей, водой и воздухом именно в той пропорции, которую любит растение. Говоря о таком состоянии, В. Вильяме, долгое время бывший главой советской агрономической науки, писал: «Каждый комок служит как бы сберегательной кассой, которая мешает почве сразу растратить все свои богатства. По мере того как растение использует элементы пищи на поверхности комка, оно находит все новые и новые количества пищи, но запас, богатство почвы сохраняется, ибо не растрачивается впустую».
Итак, все в порядке? Наконец-то открыто то основное, от чего все зависит? Главное – структура? А раз так, давайте ее сделаем. И снова счет в сберкассе. Помните Либиха?..
Но… постойте. А все ли почвы Земли, покрытые густыми лесами, травами и цветами, имеют эту самую структуру?
Первую классификацию почв создал народ. Была она не слишком подробной: землю разделяли на добрую, худую и добрехудую. Иногда к термину присоединялось слово «вовсе», например: «вовсе худая земля». Именно так говорили о северных почвах… Однако того, кто был в Приполярье в короткое тундровое лето – межень, не могли не ошеломить буйство и разнообразие красок: «То, что на юге у художников называется тоном, на севере раскладывается на десять и больше тонов…» – писал о русском севере чудесный поэт природы нашей Родины М. Пришвин.
Коротко полярное лето, зато солнце светит все 24 часа: и спешит отцвести, заколоситься, упасть семенем на землю тундровая целина. Осадков здесь обычно выпадает немногим более 150-300 миллиметров в год, сколько и в южных полупустынных степях. Однако из-за холода влага не испаряется. Плохо она и впитывается в почву, которая за лето успевает оттаять лишь с поверхности, а нижние слои остаются промерзшими и не допускают просачивания воды.

отзывы (0)

Орошение отодвинуло задачи почвообработки на второй план, здесь механическое воздействие орудия заменено воздействием воды, которая и удобряет и размягчает землю, подготавливая ее к посеву. Правда, мотыга уже очень давно известна и египтянам и вавилонянам, однако использовали они ее главным образом как землеройное орудие. Настоящее свое значение она приобретает много позже, когда в попытках расширить производство зерна люди начинают освоение земель, расположенных настолько высоко, что вода не может достичь их самотеком.
Конечно, вначале на новое место, в новые условия человек приносит старую, привычную технику, старые, сложившиеся веками традиции. Однако на высоких землях, при недостатке воды, ил в нужном количестве не осаждается, и возделывать растения приходится на одной и той же земле. Здесь-то и подстерегали земледельца первые крупные неприятности.
Амударья очень удобна для орошения: ила она несет в два раза больше, чем великая африканская река, и лучшего качества. И, тем не менее, пирамиды воздвигнуты вблизи Каира, а не Ташкента. И никто из древних не назвал Аму «золотоносной», ибо, помимо своенравного характера, воды ее еще имеют значительный процент растворенных солей.
Часто можно услышать фразу: «Там (в том городе, селе) очень вкусная вода». Или наоборот: «Я совершенно не мог пить эту воду». Вкус воды зависит от содержания в ней различных растворенных веществ, прежде всего солей. Вместе с водой соли попадают и в почву. В районах орошаемого земледелия, располагающихся в поймах рек или вблизи крупных каналов, вода заливает землю не только при поливе сверху, но и затапливает постоянно ее нижние горизонты. Другими словами, в этих районах грунтовые воды довольно близки к поверхности.
При интенсивном поливе (точнее, заливе) и отсутствии стока избыточная влага никуда не сбрасывается (ее «подпирают» грунтовые воды). После окончания полива начинается испарение с поверхности: поле «парит», подтягивая по тонким капиллярам влагу из нижних горизонтов в верхние. Вместе с ней поднимаются вверх и соли. Но вода уходит в атмосферу, а соли остаются. Так год за годом у поверхности земли накапливаются соли, почва засоляется, урожаи падают.

отзывы (0)

По расчетам советского географа Г. Высоцкого, при сохранении современных темпов роста населения и добычи полезных ископаемых объем последних, производящийся ежегодно,- через 500 лет окажется фантастически большим – 2,6 миллиона кубических километров. Это уже сопоставимо с объемом планеты (1080 миллионов кубических километров). Через 5 тысячелетий масса ежегодно добываемых минералов значительно превысит массу Земли, если механически экстраполировать эти данные.
Подобный «размах» деятельности сопровождается так называемым «демографическим взрывом» – резким увеличением численности народонаселения земного шара. С начала века к 1960 году человечество удвоилось. В ближайшие 25 лет ожидается новое удвоение. К концу века на Земле будет жить 6 миллиардов человек!
Естественно, думать о том, как прокормятся эти люди, следует уже сейчас.
Теоретически эта проблема больших опасений не вызывает. По подсчетам известного географа И. Забелина, увеличение средней урожайности зерновых до 30 центнеров с гектара при сохранении тех же посевных площадей обеспечит зерном вдвое большее количество людей.
Не вызывает опасений и более отдаленное будущее, в котором ожидается разработка методов получения искусственных продуктов, а также производства белковых кормовых веществ из хлореллы и люцерны.
Однако подобные оптимистические прогнозы будущего не должны заслонять реальные и чрезвычайно острые проблемы настоящего. По данным статистического бюро ООН, индекс мирового производства пищевых продуктов на душу населения за период с 1948 по 1968 год практически остался постоянным, а с 1965 года даже обнаружил тенденцию к снижению. По тем же данным, прирост населения земного шара продолжает превышать прирост производимой продукции.
И в то же время наука признает тот факт, что современное общество в состоянии обеспечить свое безбедное существование уже сегодня.

отзывы (0)

Вот еще одно описание сельскохозяйственных работ – на этот раз значительно ближе к нам и по времени, и по месту – долина реки Сумбар в Туркмении.
«Для посева выбираются площадки не более одной-двух десятин у подошвы мергелистых склонов, имеющих небольшую водосборную площадь. Тектоника здешних предгорий дает мелкосопочный рельеф, причем пласты иногда поставлены почти «на голову», так что с небольших кряжиков натекает сравнительно немного воды, ровно столько, сколько нужно для орошения посевных площадок у подошвы. В то же время крутизна склонов и мергелистый состав породы дают сильно иловатые ручейки, наносящие после весенних дождей легкий кольматажный слой, и притом слой рыхлый, пузыристый благодаря содержанию извести в сносимой породе… Известь делает почву настолько плодородной, улучшая ее физические свойства и усвояемость растениями необходимых элементов, что земледелец никогда не заботится, о каком бы то ни было удобрении… Микрорельеф этих площадок настолько удобен для устройства на них поля, что земледельцу не требуется даже прибегать к какому-нибудь выравниванию или сооружениям для напуска воды. Ему даже не приходилось, по-видимому, заботиться первое время о какой бы то ни было предварительной обработке почвы. Наши наблюдения над современными приемами такого лиманного земледелия, практикуемыми на тех же лиманных площадках в Сумбарском и Кюрен-Дагском районах, позволяют сделать это последнее заключение. После того как вода сойдет с затопленных площадок, промоченное поле даже не вспахивается, а зерна пшеницы просто разбрасываются по еще влажной поверхности».
Это написано в 1924 году. Статья принадлежит академику Д. Букиннчу, и опубликована она в журнале «Хлопковое дело». Удивительно, мы как будто только вчера отошли от истоков земледелия, и вот уже приходится серьезно беспокоиться о его будущем.

отзывы (0)

Следующая серьезная проблема возникает в связи с принятой системой удобрений земли и борьбы с сельскохозяйственными вредителями. По мнению многих ученых, одним из последствий этой системы является неполноценность питания людей. А неполноценное питание – это болезни.
Первая серьезная опасность – нехватка витаминов. Спрос на искусственные витамины непрерывно возрастает. Пик наступает весной, после зимнего голодания, вызванного недостачей, свежей растительной пищи.
Помните, Пушкин жаловался: «весной я болен»? И это не поэтический сплин, а просто авитаминоз.
Пушкин был городским жителем. Именно горожанин в наибольшей степени страдает от неполноценности питания, и именно город – основной потребитель синтетических витаминов. Отсюда-то и навязшая на зубах легенда о нашем прадеде, который, шутя, гнул подковы, выпивал по ведру «зелена вина» и наутро вставал без головной боли и таблеток пирамидона.
Но почему все-таки возникает проблема неполноценности питания?
Полезен ли волк? Вопрос, казалось бы, странный. За шкуру волка еще недавно давали немалое денежное вознаграждение. Но вот интересный факт.
Волк вреден. А лось, напротив, полезен. Поголовье лосиного стада тщательно оберегается и учитывается. Подсчеты его, однако, привели к удивительному выводу: в тех местах, где волков больше, больше и лосиное стадо, там же, где хищника нет, лоси чуть ли не вымирают.
Дело в том, что в штате матушки-природы волк сидит на должности санитарного врача. Но врач больных лечит, а волк их попросту съедает. Метод жестокий, негуманный, зато очень действенный: он делает стадо более здоровым, потомство рождается только от самых сильных родителей – значит, и оно будет здоровым и жизнеспособным. Убрал человек волка – и начали лоси болеть, захирело стадо, стало вырождаться.

отзывы (0)

В результате реакции, катализируемой аланин-трансаминазой, происходит превращение:
а-Аминокислота + пировиноградная кислотам =р*а-кетокислота+аланин, в результате которого при достаточном количестве пиро-виноградной кислоты аминогруппы собираются в виде аланина. В результате реакции, протекающей при участии глутаматтрансампназы, происходит процесс:
а-Аминокислота + а-кетоглутаровая кислотам а-кетокислота + глутаминовая кислота.
В этом процессе фондом аминогрупп служит глутаминовая кислота.
В тех клетках, в которых фондом аминогрупп служит аланин, происходит все-таки окончательный перенос а-аминогруппы с помощью соответствующего фермента на а-кетоглутаровую кислоту и таким образом только а-кетоглутаровая кислота и может подвергаться дальнейшим превращениям с отщеплением аминогруппы в виде свободного аммиака. Этот процесс называется окислительным дезаминированием и осуществляется при участии окисленной формы НАД+ под действием фермента глутаматдегидрогеназы:
Глутаминовая кислотаЧ-НАД+ а-кетоглутаровая кислота-і-Ш+4+НАДН.
Следовательно, только для одной из аминокислот, служащей фондом или конечным акцептором аминогрупп при окислении аминокислот, имеется специфический фермент — глутаматдегидрогеназа, способный отщеплять от аминокислоты аммиак в свободном виде. Этот фермент также способен образовать очень сложную четвертичную структуру, увеличивая свою относительную молекулярную массу от 280 ООО до 2,2 млн. Равновесие этого процесса ассоциации может смещаться в зависимости от различных химических соединений, присутствующих в среде, среди которых важную роль играют АТФ, НАД+, гормоны щитовидной железы и др.
Свободный аммиак может выделяться в клетках печени также и в результате реакций окислительного дезами-нированпя, осуществляемого оксидазами Ь- и О-аминокислот, но удельный вес этих процессов в общем обмене аминокислот все же весьма незначителен.
Аммиак, который выделяется в результате описанных реакций, является весьма токсичным соединением для клетки, и его необходимо удалить. Универсальным способом его связывания в клетках является синтез мочевины.

отзывы (0)

В образовании макромолекулярных структур низкомолекулярными соединениями обнаруживаются некоторые черты сходства. Исключение в этом смысле составляют, пожалуй, только липиды, которые не образуют ковалентных связей друг с другом, но могут образовывать за счет своей полярности мономолекулярные и бимолекулярные пленки.
Нуклеиновые кислоты построены из нуклеотидов, белки из аминокислот, а полисахариды — из моносахаридов.
Основной связью в белке является пептидная связь: в нуклеиновых кислотах — 3′,5′ — фосфодиэфирная, а в полисахаридах — гликозидная
Таким образом возникают дипептиды, динуклеотпды и дисахариды.
Когда с помощью этих связей образуются более длинные цепочки соответствующих соединений, они носят названия полипептпдов, полинуклеотидов и полисахаридов.
Полипептиды по сравнению с дипептидами и простыми аминокислотами имеют более сложную структуру, и обычно они обладают строго специализированными функциями. Например, гормон поджелудочной железы — инсулин — полипептпд, состоящий из двух цепей. Цепь А состоит из 21 аминокислоты. Этот полипептпд имеет еще одну внутреннюю ковалентную связь . Вторая цепь инсулина (В-цепь) содержат 30 аминокислот в строго определенной последовательности. Обе цепи соединены друг с другом двумя дисульфидными связями (их еще называют дисульфидными «мостиками»). Структуру инсулина можно представить так:
Гормон гипофиза — адренокортикотрошш также полипептид. Молекула его представляет собой одну полипептидную цепь, состоящую из 39 аминокислот. Относительная молекулярная масса его — 4600.
К наиболее длинным полппептидным цепям с известной аминокислотной последовательностью можно отнести бычий трипсиноген (229 аминокислотных остатков), бычий химотрнпспноген (245 остатков), глицеринальдегпд-З-фосфатдегидрогеназу (333 остатка) и аспартатаминостранс-феразу (412 остатков). Последний белок самый большой по относительной молекулярной массе, последовательность аминокислотных остатков которого установлена в СССР в институте биоорганической химии. Интересным оказалось то, что ни в одном из этих белков, которые представляют собой компактные частицы — глобулы и легко растворимы в воде, не было обнаружено, казалось бы, наиболее простых периодических последовательностей типа.

отзывы (0)

Однако длительное время подобное земледелие в долинах рек не могло основываться целиком на старой технологии. Во всяком случае, для его расширения и увеличения производства зерна требовалось внести в нее существенные поправки. Видимо, наименьших усилий в этом отношении требовал Нил. Река эта поистине чудо из чудес. Недаром древнегреческий
историк Афиней, посетив Египет после завоевания его эллинами, называл ее золотоносной, ибо вместе с водами она несет и плодороднейший ил – «истинное золото, которое в безопасности возделывается, чтобы быть достаточным для всего человечества, когда это золото наподобие Триптолема посылается по всей Земле».
При всем этом даже в эпоху Афинея Египет знал, и неурожайные годы и вынужден был ввозить зерно за твердую валюту. А между тем истощения страна «Та Кемет» («Черная земля») не знала, не страдала она ни от ветровой эрозии, ни от черных бурь, ни из-за неправильных севооборотов и прочих факторов, с которыми придется людям столкнуться позднее. Ежегодно Нил приносил с паводком 11 тонн ила на каждый гектар. Это была и новая земля, и новое удобрение. При этом благодаря очень малому среднему уклону реки (1: 13000) течение было медленным, давало возможность илу полностью осесть в пойме, хорошо пропитать землю, сделать ее готовой к посеву и без обработки. Так как посев ежегодно совершался в обновленную среду, то не нужны были никакие севообороты. Пшеницу сеяли на одном месте тысячи лет – и хоть бы что!
И еще одно очень важное свойство великой африканской реки: в ее воде очень мало солей. А при орошении лучше иметь, как мы вскоре убедимся, недосоленную воду, чем пересоленную.
Нил весьма дисциплинирован. Разливается он, не запаздывая и не торопясь, к сроку и вообще отличается крайне степенным характером, скромным нравом и постоянством своего русла. Этого не скажешь о крупных реках Средней Азии; поэтому лиманное земледелие в долинах подобных капризных рек не могло прижиться: здесь для регулярного возделывания растений на достаточно больших площадях надо было строить различные ирригационные сооружения. Впрочем, перенесенный в долину Нила лиманный способ орошения тоже должен был претерпеть некоторые изменения, трансформировавшись в так называемое бассейновое земледелие.

отзывы (0)