Мир инновационных технологий

Биологически важным классом липидов является класс фосфоглицеридов. В фосфоглицеридах две гидроксильные группы глицерина связаны с ацильными остатками жирных кислот, а третья образует сложноэфирную связь с фосфорной кислотой, в свою очередь связанной со спиртовой группой ряда органических молекул (НО—X). Природа НО—X и определяет класс фосфолипидного соединения. Таким образом фосфолипиды содержат достаточно большую полярную часть молекулы, включающую одну незамещенную кислотную ОН-группу фосфорной кислоты и два неполярных углеводородных остатка (жирных кислот). Благодаря этому свойству фосфолипиды приобретают качества биполярных молекул. Они легко взаимодействуют как с полярными, так и с неполярными участками соседних молекул и могут образовывать упорядоченные структуры на границе любой среды. Это свойство использовано в природе для построения биомембран — важнейших клеточных структур. Основные соединения, входящие в фосфолипиды в виде Х-групп, указаны в таблице 2.
Следующую группу биологически важных липидов составляют сфинголипиды и гликолипиды. Структуры их в общих чертах аналогичны рассмотренным, но сфинголипиды вместо глицерина содержат аминоспирт — сфингозин. Они имеют по два неполярных углеводородных остатка и обширную полярную часть. Она различна для каждого из этих классов липидов. В сфинголипидах неполярную часть молекулы составляет одна молекула жирной кислоты и одна молекула ненасыщенного аминоспирта — сфингозина, содержащего большой неполярный остаток из 14 углеводородных атомов.
Гликолипиды в свою очередь построены на основе эфиров глицерина, но не содержат остатка фосфорной кислоты, место которого в полярной части молекулы занимает углевод — галактоза.
Цереброзиды имеют строение как бы промежуточное между сфннголипидамн и гликолипидами; как и гликолипиды, они содержат сахар и не имеют остатка фосфорной кислоты, но их основу составляет сфингозин вместо глицерина.

отзывы (0)

Макромолекулярная организация клетки позволяет разобщить в ней разнородные процессы катаболизма и анаболизма. Так, окисление аминокислот, липидов и углеводов протекает в митохондриях, тогда как биосинтетические процессы — в различных структурных образованиях цитоплазмы. Синтез белков осуществляется в рибосомах, а синтез жирных кислот — в цитоплазме. Весь регуляторный аппарат клетки осуществляет интеграцию разобщенных биохимических процессов, обеспечивая согласованный контроль за химическими процессами жизни.
Центральную часть клетки занимает ядро. Диаметр его 4—6 нм. Ядро окружено ядерной оболочкой с крупными порами. Основным химическим компонентом ядра является ДНК, связанная с основными белками — гистонами — и организованная в хромосомы. В ядре различается структура, которая носит название ядрышка. Ядрышко богато РНК, которую оно активно образует. Во время клеточного деления происходит удвоение количества или репликация ДНК.
В живой клетке животного происхождения насчитывается в среднем 800—1000 митохондрий, имеющих форму глобул диаметром несколько более 1 нм. После ядра они являются следующими по размеру органеллами и занимают около 20 % цитоплазмы. Наружная и внутренняя мембраны митохондрий различаются по своему липидному составу и ферментативной активности. Внутренняя часть митохондрии — матрикс — богата ферментами и содержит ДНК. В митохондриях происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды молекулярным кислородом, поступающим из атмосферы. Во внутренней мембране митохондрии находятся ферменты дыхательной цепи, участвующие в переносе электронов и в синтезе АТФ. Все эти вопросы, касающиеся организации биохимических процессов в митохондриях, несколько подробнее рассматриваются позднее.

отзывы (0)

Согласно их модели молекула ДНК представляет собой две правозакрученные и полинуклеотидные спирали, имеющие общую ось, что в целом отвечает двойной спирали. Структура такова, что две полинуклеотидные цепи могут быть разделены только
I в результате раскручивания спиралей путем внутреннего вращения групп молекулы по простым связям. Пуриновые и пирамидиновые основания в двойной спирали расположены как бы стопкой, в которой плоскости циклических молекул нуклеотпдов параллельны друг другу и перпендикулярны оси спирали. Каждое основание одной цепи образует водородные связи только с определенным основанием другой цепи. Геометрическое строение молекул нуклеотидов такое, что разрешенными оказываются только взаимодействия А—Т и Г—Ц, т. е. межвитковые водородные связи возможны только между различными пуриновыми и пирамидановыми основаниями. Модель Уотсона и Крика позволяет объяснить механизм точного воспроизведения последовательной (генетической) информации. При разделении первичной двойной цепи па каждой дочерней цепи происходит синтез повой полинуклеотидной цепи и в результате возникают две двуспиральные молекулы ДНК, идентичные исходной молекуле.
В клетках существует три главных вида полирибонуклеиновых кислот: информационная, или матричная мРНК, рибосомная рРНК и транспортная тРНК. Всё они характеризуются различной относительной молекулярной массой н определенным молекулярным составом.
мРНК содержит только четыре основания — А, Г, Ц и У. Она синтезируется в ядре, является одноцепочечной и воспроизводит генетическую информацию клетки.
Молекула мРНК пз ядра клетки переходит в рибосомы — клеточные структуры, где происходит синтез белка. Рибосомы представляют собой сферические образования с относительной молекулярной массой 3 – 10е н состоят примерно наполовину из РНК и наполовину нз белка.

отзывы (0)

Все эти три задачи обладали в некоторой мере общими свойствами. Во-первых, вполне очевидна была необходимость их скорейшего решения, во-вторых, не менее очевидным было и отсутствие сформулированной полнокровной концепции их решения, в-третьих, нетрадиционность объекта, подлежавшего изучению (и отсутствие его модели), в-четвертых, обязательность привлечения для их решения междисциплинарного, межведомственного или международного коллективов.
В этих опытах эмпирические и теоретические знания и умения географов использованы не столько для развития традиционных ветвей географии: ландшафтоведения и биогеографии, экономической и социальной географии, сколько для разработки стратегии междисциплинарного исследования сложнейшего интегрального объекта, сложнейшей системы взаимосвязей. Такая возможность предопределена, как неоднократно отмечал академик И. П. Герасимов, высоким интеграционным потенциалом системы географических наук (включающей в свой состав ветви и природной и социально-экономической географии) и накопленным ею в последние десятилетия опытом решения сложных конструктивных задач.
Создание методики оценки последствий воздействия человека на окружающую среду связано с исследованиями разнородной, очень «многослойной» и многоуровневой системы «общество — природа». Необходимость применения системного подхода при решении задач, связанных с функционированием этой системы, не нуждается в детальном обосновании. Однако системный подход, несмотря на общие декларации, далеко не всегда реализируется, что связано нередко с неправильным его использованием.

отзывы (0)

Для построения молекулы белка необходимо 20 аминокислот, общая формула которых может быть представлена в таком виде;
Разнообразие биохимически важных аминокислот обусловлено различным строением остатка — аминокислотного остатка, или радикала. В аланине, валине, лейцине, изолейцпне и пролине аминокислотные остатки представляют собой алифатические углеводородные группы. Фенилаланпн, тирозин и триптофан содержат ароматические кольца бензола и индола, а в состав метиони-на и цистеина входит сера. Гистидин содержит имидазольное кольцо. Он часто встречается в активных центрах ферментов. Аспарагиновая и глутаминовая кислота имеют по две карбоксильные группы, а аспарапш, глутамин, аргинин и лизин — по две аминогруппы.
Все аминокислоты в нейтральных средах могут существовать как дпполярные ионы:
У а-углеродного атома аминокислоты имеют четыре разных заместителя, и это обусловливает оптическую активность и стереоизомерпю а-амннокпслот. Четыре простые связи а-углеродного атома направлены в пространстве тетраэдрически. Если мысленно поместить атом углерода внутрь тетраэдра и расположить остальные группы на его вершинах, то получатся две симметричные фигуры, отличающиеся друг от друга примерно так же, как отличаются правая и левая перчатки. Такие соединения называют стереоизомерами, они способны вращать плоскость поляризованного света: один изомер — влево; другой — вправо. Если получать аминокислоты синтетическим путем, то всегда возникает смесь равных количеств обоих изомеров, которая называется рацемической смесью и не вращает плоскость поляризованного света. Все встречающиеся в белках аминокислоты принадлежат к одному типу стереоизомеров — к Ј-ряду. Рассмотренные здесь аминокислоты являются тем исходным материалом, которад необходим для построения любых белковых молекул.

отзывы (0)

В исследованиях проблемы необходимо опираться на представление о ведущей роли общества в функционировании всей системы «общество — природа». Считать, что природа будет управлять процессом взаимодействия, неосновательно. Полагаться на самоуправляемость системы, на обратные связи, как показывает современный опыт, тоже нельзя. Только подсистема «общество» может прогнозировать и корректировать пути развития системы в целом.
Еще один недостаток при использовании системного подхода — игнорирование пространственной неоднородности структуры подсистем «природа» и «общество». Для решения локальных и региональных задач используются представления о закрытом характере системы. В большинстве же случаев региональные и локальные системы выступают как открытые системы, обменивающиеся веществом, энергией и информацией с другими территориальными системами.
Подходы к моделированию системы «общество — природа».
Сложность подсистем «общество» и «природа», разнообразие выполняемых ими функций, многообразие связей между ними, а также сложная иерархическая структура подсистем, их взаимодействий и процессов управления — все это предопределяет необходимость построения не одной, а множества моделей. Связано это с тем, что любая модель сложной системы — это всегда упрощение, где неизбежны и ограничения, и искажения. Поэтому ни одна из них не может отразить всю совокупность связей и функций системы. Необходимо построение множества моделей, для чего целесообразно использовать сочетание разных их видов — словесных, графических, в том числе блочных и картографических, матричных, математических и др. На современном уровне исследования системы «общество — природа» блочные модели являются, пожалуй, наиболее распространенными.

отзывы (0)

Географически названные категории приурочены к: а) центральной полосе, б) северным районам и районам распространения многолетнемерзлых пород (с замедленным биологическим круговоротом вещества, с легко ранимыми геосистемами), в) засушливым южным районам (с тенденцией к неустойчивому и неблагоприятному соотношению тепла и влаги, периодическому разрушению почвенного покрова, аккумуляции солей в почве и водоемах и г) горным, с очень подвижными, легко ранимыми и трудно восстанавливающимися системами.
Близость ресурсов к критическому состоянию выражалась в вероятностных терминах, включавших четыре позиции: критическое состояние наступило, оно весьма вероятно; вероятно; оно не наступит в обозримом времени, в том числе за пределами срока прогнозирования.
Систематизация неблагоприятных последствий для возобновления ресурсов, возникающих в результате деятельности человека
а) Изъятие земель из использования в сельском, лесном или охотничьем хозяйстве.
б) Нарушение почвенного покрова в результате процессов эрозии, дефляции и солифлюкции.
в) Снижение плодородия почв в результате их истощения, засоления, иссушения, заболачивания и других причин.
г) Сокращение кормовых ресурсов, снижение продуктивности пастбищных и сенокосных угодий.
д) Сокращение и ухудшение качества лесных ресурсов, ослабление лесовосстановления.
е) Сокращение ресурсов диких пищевых, лекарственных и технических растений.
ж) Сокращение ресурсов наземной фауны как используемых, так и потенциальных.
з) Нарушение ресурсов пресноводных (включая проходных) рыб и водных беспозвоночных.
и) Нарушение ресурсов морских промысловых животных и растений.
к) Сокращение и ухудшение качества ресурсов, пресных поверхностных вод.
л) Истощение и ухудшение ресурсов подземных вод.
м) Нарушение рекреационных ресурсов (включая загрязнение среды).

отзывы (0)

Из двенадцатиперстной кишки частично переваренная пища поступает в кишечник. Различные участки тонкой кишки выделяют различный по составу пищеварительный сок. Количество ферментов постепенно уменьшается от двенадцатиперстной к прямой кишке, а количество слизи, наоборот, повышается. За сутки выделяется 2—3 л кишечного сока, содержащего 1 % вещества. Всасывание воды происходит по всей длине тонкого и толстого кишечника.
рН кишечного сока тоже изменяется от 6,5 в двенадцатиперстной кишке все выше по мере продвижения к толстой кишке. В кишечном соке содержится большое количество разнообразных ферментов гидролиза, под действием которых происходит окончательное переваривание веществ перед всасыванием. Здесь обнаруживаются ферменты, заканчивающие расщепление белков (аминопептидаза, дипептидаза и энерокиназа); ферменты гидролиза липидов (липаза и лецитиназа); ферменты расщепления углеводов (мальтаза, сахараза и лактаза), а также ферменты расщепления нуклеиновых кислот (нуклеазы, нуклеотндазы и нуклеозидазы). Кроме того, в кишечном соке содержится фосфатаза, принимающая участие в расщеплении слоновых эфпров фосфорной кислоты, входящих в состав липидов, нуклеотидов и углеводов. Кроме того, клетки кишечника богаты различными ферментами, служащими для промежуточного обмена, но в то же время катализирующими последнюю стадию расщепления питательных веществ после их всасывания в тонкой кишке.
После направленного действия ферментов желудка и поджелудочной железы на пищевые белки роль кишечного сока состоит в переваривании продуктов гидролиза пепсина, трипсина и химотрипсина. Этими продуктами являются главным образом пептиды и отдельные аминокислоты. Таким образом ферменты кишечного сока должны гндролизовать пептиды.

отзывы (0)

В первый год эксплуатации лядо давало ржи и ячменя сам-40, иногда до сам-60 (в 40-60 раз больше посеянного, то есть примерно 16-26 центнеров
с гектара), что считается хорошим урожаем в нечерноземной зоне и по настоящее время.
В последующие годы урожаи падали. На второй год эксплуатации «полядок» давал не более сам-20; причем поле необходимо было обрабатывать: рыхлить землю мотыгой (кое-где делали это сохой, весьма, впрочем, небрежно). Через четыре года урожаи падали очень низко, и участок забрасывали. При хороших условиях лес на нем восстанавливался через 25-30 лет, однако далеко не всегда. Во многих местах Европы и других континентов, особенно в условиях сухого климата, восстановления лесов не происходило.
Естественно, что описанная система могла развиться только при условии очень слабого института частной собственности. Но вот уже в XI веке в «Русской Правде» категорически заявляется: «А иже межу переорет… то за обиду 12 гривен». Для землепашца кончались вольные времена, когда можно было идти с топором хоть в тридесятое царство. Правда, земли оставалось еще очень много, но постепенное закрепощение крестьян создавало «искусственное перенаселение» и требовало перехода к другой системе хозяйства, не связанной с постоянными переходами с места на место.
Вначале, однако, продолжались попытки культивирования старой системы теперь уже не на самых удобных землях, а на том, что было под рукой. Так появились другие формы подсеки: кубыши (выжигание дерна на мелколесье, поросшем бурьяном кочкарнике), сыросека (подсека мелкого кустарника, выросшего на месте сравнительно недавно заброшенного участка), наконец, степная пожога.
Степь давно манила русского человека своим простором, плодородием, вольностью. Но постоянное хозяйство в степи вести было трудно: многие столетия подряд именно со стороны степей русскому государству грозили гибель и разорение.

отзывы (0)

Таким образом, путь проведения нервного импульса не является сплошным, он прерывистый в местах образования контактов — синапсов. В местах контакта, стыка, процесс передачи осуществляется химическим путем при участии медиаторов, главными из которых являются ацетилхолин и норадреналин. В местах стыка элементов нервной цепи сосредоточены ферментные системы быстрого синтеза и расщепления соответствующего медиатора. Эти контакты особенно чувствительны к действию нервных ядов. Точка приложения нервных ядов в нейроне может быть различной. Одни из них атакуют непосредственно аксон, блокируя передачу нервного импульса. Таким ядом, например, является тетродоксин. Токсин бациллы ботулинуса, нлн, как его называют, «колбасный яд», подавляет выделение ацетнлхолина на окончаниях аксона. Современная медицина располагает надежным средством против этой бациллы — весьма эффективной антнботулинической сывороткой. Помимо палочки ботулинуса, известно еще несколько микроорганизмов, способных вырабатывать нервные яды.
Яд кураре нарушает контакт ацетилхолина с клеткой-эффектором, такие яды, как зарин, простигмин и другие, тормозят расщепление ацетилхолина холинэстера-3011, так как они конкурируют с ацетилхолином за активный центр фермента. В активном центре фермента ацетилхолинэстеразы есть два контактных участка, по которым связывается в нем ацетилхолин — центр связывания катионной группы и эфирной группы типа —С —О —С — . Если в молекуле яда есть подобные участки, то они способны связываться ферментом, причем чем сильнее связь, тем более сильным ядом является то или иное вещество.
Теперь становится ясным, почему самые незначительные дозы ядов могут проявлять высокую биологическую активность. Это связано с избирательностью их действия, способностью вмешиваться в отдельные звенья тонких биохимических процессов, происходящих в живой природе.

отзывы (0)