Мир инновационных технологий

В основе построения нуклеиновых кислот лежит еще меньше исходных мономеров — всего пять первичных азотистых соединений, являющихся производными двух ароматических гетероциклических соединений — пиримидина и пурина:
Главными производными пиримидинового основания являются три соединения урацил (У), тимин (Т) и цитозин (Ц). Соединениями пуринового ряда являются аденин (А) и гуанин (Г);
При построении молекулы нуклеиновой кислоты указанные основания связаны еще с одной первичной молекулой — углеводом — рибозой или 2-дезокси-О-рибозои:
Здесь символ В означает, что подобно аминокислотам сахар — рибоза существует в виде двух изомерных форм, вращающих различным образом плоскость поляризованного света. В отличие от аминокислот природные сахара являются изомерами.
Соединения пурпновых и шгримидиновых оснований с рибозой называются нуклеозидами. Нуклеозиды — это соединения, в которых первый углеродный атом рибозы связан гликозидной связью с атомом пиримидина или N-9 пурина. Таким образом, получаются рибонуклеозиды (производные соответствующего основания с рибозой): аденозин, гуанозин, цитидин и уридин дезоксирибонуклеозиды (производные основания с дезоксирибозой): дезокси-аденозин, дезокспгуанозин, дезоксицитидин и дезоксиури-дин. Принципы построения этих соединений проиллюстрированы на примере аденозина и 2-дезоксиаденозина:
Это небольшое отличие между оксидезоксинуклеотидами приводит к большим различиям в гибкости полимерных молекул благодаря способности группы -ОН участвовать в образовании водородной связи, сильно изменяющей «жесткость» возникающего биополимера.
Строительным материалом рибонуклеиновой кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) являются соответствующие нуклеотиды. В зависимости от того, содержат ли нуклеотиды 2-дезоксирпбозу пли же рпбозу, они называются дезокснрибонуклеотпдами или рибонуклеотидами.

отзывы (0)

В международный состав коллектива исполнителей вошли специалисты СССР, НРБ, ВНР, ГДР, ПНР, ЧССР и СФРЮ. Инициатором постановки темы и страной-координатором является ЧССР. Географы ЧССР были и первыми организаторами исследований по этой теме: к началу общих работ в ЧССР были проведены исследования некоторых аспектов проблемы в Остравском промышленном районе, результаты которых были опубликованы. Это сыграло большую роль в разработке общей научной программы исследований, в постановке и формулировке основных задач, в разработке стратегии и тактики их решения.
Специфика исследований требовала совместных работ не только специалистов разного профиля, но и специалистов — представителей разных стран. Это было необходимо и для постоянных контактов между учеными разных стран для обмена методическим опытом и ознакомления с территориальной дифференциацией систем «население — хозяйство — природа» и с их региональными особенностями. Для этого была выбрана оказавшаяся удачной форма организации работ с помощью сети так называемых модельных областей.
В самом начале исследований стало очевидным, что коллектив специалистов традиционных отраслей науки должен иметь новую структуру. Возникла необходимость организации нескольких рабочих групп. Прежде всего была образована группа по теоретическим и методическим вопросам, в которую вошли специалисты, в той или иной мере знакомые с исследованиями сложных систем и имеющие опыт методических оценочных работ. Наряду с этим были сформированы рабочие группы, изучающие отдельные конкретные подсистемы: «сельское хозяйство — природа», «промышленность—природа», «система расселения — природа» и т. п. В каждую из групп вошли специалисты разных стран и отраслей науки.

отзывы (0)

На чем, как полагает большинство исследователей, будут базироваться эти изменения?
Во-первых, на очень существенной дифференциации систем земледелия вообще и обработки почвы в частности, ибо, как писал еще в 30-х годах академик Тулайков: «Шаблонное применение одних и тех же приемов обработки для различных почв или для одинаковых почв, но в различных условиях погоды… приводит к часто отрицательным результатам. Разнообразие условий, в которых должен осуществляться тот или иной агротехнический прием, лишает возможности дать ему шаблонную характеристику, дать постоянный рецепт для его проведения. Агротехника не может быть шаблонной не только для различных природных районов страны, но и для различных почв одного района».
Во-вторых, исходя из принципов дифференцированного подхода, следует изменить технику и технологию земледелия в эрозионно-опасных районах. В этом отношении нет разных мнений: применение плуга здесь должно быть ограничено, а местами вовсе прекращено. Колоссальное значение в этих условиях приобретут комбинированные агрегаты, позволяющие при полной механизации процессов сократить число обработок и резко снизить затраты труда в земледелии.
При всем этом сказанное не означает предание плуга анафеме – присно и во веки веков. Во всех районах достаточного увлажнения и не подверженных водной эрозии традиционный плуг остается основным орудием, по-видимому, без существенных изменений.
В-третьих, дальнейшая химизация сельского хозяйства должна сопровождаться мерами по оздоровлению почвы, сохранению почвенной фауны и флоры.
И, наконец, в-четвертых, перестройка земледельческого производства – процесс длительный. На XXIV съезде КПСС Л. И. Брежнев говорил: «Проблемы сельского хозяйства, товарищи, таковы, что в один-два года и даже в пять лет все их в полном объеме не решить; для этого потребуется более значительный срок, огромные ассигнования, большие усилия не только тружеников сельского хозяйства, но и всей нашей промышленности».

отзывы (0)

Ежегодно водные потоки, струящиеся по поверхности, не защищенной пологом растительности почвы, уносят несколько миллиметров пахотного горизонта.
Но и это еще не все. Существуют и некоторые другие вредные побочные явления, связанные с водной эрозией и другими нарушениями водного режима земли
Каждый год весной из вашего водопровода течет грязная вода: специальные сооружения не успевают очищать мутную воду паводков (вспомним: если скорость воды увеличится вдвое, то размеры переносимых ею частиц – в 26, то есть в 64 раза!). Весной эрозионная деятельность воды особенно активна: водные потоки несут с собой огромное количество земли, смытой с пахотных площадей. Особенно безобразно ведут себя горные реки, вода которых цвета кофе с молоком увлекает с собой деревья и обломки горных пород. В низовьях скорость течения падает, и увлекаемый ил оседает.
В некоторых случаях, как мы уже говорили, это совсем неплохо для человека: когда-то именно процесс заиления позволил ему воздвигнуть пирамиды. Однако в большинстве случаев этот процесс приводит к заносам судоходных плесов, портов, плотин, выходу из строя энергетических установок и прекращению судоходства. Многие долины полностью заполняются наносами, и реки начинают пробивать себе новый путь, иногда через места густозаселенные. Так, в 1850 году Хуанхэ неожиданно переместила свое устье
на 350-400 километров к северу, избрав для впадения в море залив Бохайвань. Каприз реки обошелся дорого: тысячи людей погибли, десятки тысяч осталась без крова и пищи. В свое время наводнения подобного рода опустошили многочисленные провинции в Соединенных Штатах, Индонезии, Франции. Заиление приводит в ряде случаев к полному выводу из строя
гидроэлектрических установок, к прекращению орошения обширных сельскохозяйственных территорий и перебоям в снабжении водой промышленности и городского населения.
На территории нашей страны описываемые явления в последние годы особенно отчетливо наблюдались в Прикарпатье. Их изучение показало, что причиной являются главным образом хозяйственная деятельность человека с нарушением правил эксплуатации горных лесов. Нарушения приводят к появлению катастрофически высоких паводков, селевых (грязе-камневых) потоков и ветровалам леса.

отзывы (0)

Надо сказать, что нам, восточным славянам, не очень повезло. Когда предки нынешних европейских народов вторгались в пределы Европы, мы, вероятно, шли сзади. Выражаясь языком военных – в арьергарде. Миссия, в общем-то, тяжкая. Пока храбрые индогерманцы, бряцая мечами, покоряли простодушных и курносых праевропейцев, индославяне отбивались от наступавших на пятки праазиатов. В результате доблестному авангарду достались лучшие земли и защищенный тыл, остальным – степные просторы, открытые для ветров и кочевников.
Все основные пахотные земли Центральной и Западной Европы получают более 500 миллиметров осадков в год. Для основной же нашей житницы, степной полосы Украины и Северного Кавказа, 500 миллиметров – голубая мечта, желанный потолок. Юго-восток набирает еще меньше – 300. Правда, земля здесь отличная, да что в ней толку, если бог дождя не дал! Недаром
пословица утверждала: «Не земля родит, а небо».
Подобное положение вещей не могло не сказаться как на нашем земледелии, так и на характере мышления российских агрономов. Крупнейший авторитет в области земледелия первой половины XIX столетия профессор М. Павлов решительно предостерегал от моды на европейские новшества и призывал «расторгнуть узы рабского подражания и явиться на сцену свою под руководством науки».
Подобное стремление к оригинальности объяснялось вовсе не тщеславием. Известный агроном Я. Линовский еще в 40-х годах, сразу же после выхода в свет книги Либиха, писал: «Теория Либиха, будучи основана на зыбких, сомнительных началах, кажется мне одностороннею, неудовлетворительною… Не подлежит сомнению, что соли и щелочные основания, находящиеся в земле, возвышают плодородие почв, но не потому только, что они сообщают растениям то или иное минеральное начало, а более оттого, что ускоряют гниение органических материй, превращение их в питательные соки, что уничтожают находящиеся в земле разные кислоты
и другие вредные вещества, что изменяют физические свойства почв, способность их воспринимать действия внешних стихий природы».

отзывы (0)

Как-то мы поехали рыбачить на Маныч. Ночевали в одинокой сторожке на невысоком водоразделе между рекой и длинным озером. Ночью нас кто-то разбудил криком. Выскочив во двор, зажгли фары автомашины. Нашим глазам представилась фантастическая картина: через бугор из озера в реку ползли полчища раков. Дня за два перед этим прилегающие к озеру поля обработали инсектицидами. В следующем году на Маныче почти совершенно исчез сазан. Вновь одни грешили на химикаты, другие толковали о сазаньей эпидемии.
Но пока идут споры, земля накапливает яды. Они попадают туда с неумеренно вносимыми искусственными удобрениями, с гербицидами, используемыми для борьбы с сорняками, с ДДТ, используемым для борьбы с насекомыми, с толуолом, применяющимся для борьбы с «плохими» бактериями…
Насыщение ядами идет непрерывно – увеличивается содержание отравляющих веществ в почве, в воде, в телах животных, в нашем организме. И сможет ли человечество так же быстро приспособиться к отравленной биосфере, как приспосабливается к ней сорняк или насекомое, – это еще вопрос.
Один из наиболее крайних сторонников биологического владычества в сельском хозяйстве – американский ученый Л. Ховард – так обличает засилье химии: «Отравление жизни почвы – одно из величайших бедствий, которое переживают агрономия и человечество. Протест матери-земли выражается в постоянном росте болезней растений, животных и людей. Машины,
распыляющие ядохимикаты, были призваны защитить растения; вакцины и
сера – уберечь животных. Эта политика терпит крах на наших глазах. Население, питающееся продуктами, выращенными неестественным путем, вынуждено оберегать себя дорогостоящей системой медицинского обслуживания, куда входят лекарства, услуги платных докторов, диспансеры, го тали и оздоровительные учреждения. Полноценный урожай может обеспечить только здоровая, плодородная почва; она должна рассматриваться как живая среда не как мертвая масса, плодородие которой можно, звать повторными дозами так называемого высокого центрированного питания растений. Искусственный навоз не только грабит подлинное плодородие, но и оставляет в наследство вредителей и болезни, как неизбежное последствие своей эффективности».

отзывы (0)

В первой главе рассказывается о химическом строении и некоторых свойствах низкомолекулярных природных веществ: аминокислотах, нуклеотидах, моносахаридах и липидах. Это азбука биологической химии. Дается описание структуры молекул липидов пли жиров. Приводится их современная классификация и дается представление об их главном свойстве — полярности. Благодаря полярности молекулы жиров способны образовывать ориентированные слои на поверхности раздела фаз: жидкость — газ или жидкость — твердое тело. Это свойство липидных молекул наглядно проявляется при образовании биологических мембран. Особое внимание уделено структурной организации биополимеров и принципам построения природных катализаторов — ферментов. Прочитав этот раздел, учащиеся узнают, как устроен активный центр фермента и каким образом осуществляется в нем химическая реакция.
Во второй главе рассказано об обмене веществ. Здесь дается представление о главных путях превращения углеводов — гликолизе и брожении. Подчеркивается общность всего живого на основе общности химических реакций, протекающих в живой клетке, прослеживаются пути, по которым связаны реакции распада и синтеза. Например, как из продуктов распада углеводов можно получить молекулы жиров.
В третьей главе наглядно показано, как из молекул биополимеров построены внутриклеточные структуры и как осуществляется регуляция скоростей химических реакций и процессов.
Из четвертой главы учащиеся узнают о том, как химическая энергия реакций превращается в механическую энергию движения. Они познакомятся с химическими процессами зрительного восприятия и нервной передачи, узнают о взаимосвязи организма с внешней средой, которая снабжает его пищей и витаминами.
Биохимическая сущность живой природы состоит в том, что она едина прежде всего в химических принципах построения живых систем, несмотря на невообразимое многообразие ее внешних форм.

отзывы (0)

Сложность организации исследований заключалась и в том, что к началу их не были разработаны общенаучные основы проблемы, без которых невозможно решение поставленных задач. Это и привело к необходимости выдвижения неформальной группы — коллективного лидера, в задачу которого входили: разработка общей концепции и понятийной базы проблемы, уяснение и четкая формулировка основных задач и узловых вопросов, определение подходов и путей их решения, составление общей научной программы исследований, разработка стратегического и тактического плана их проведения, разработка развернутой программы заключительного отчета по теме, а также расстановка сил коллектива для выполнения основных заданий.
Не останавливаясь на всех этих моментах, коснемся одного из наиболее важных — формулировки основных задач исследований. Известно, что успех решения любой проблемы во многом определяется тем, насколько четко уяснили и сформулировали исследователи свои- основные задачи.
Надо сказать, что первоначальное название самой темы «Разработать методику экономической оценки…» было не очень точным.
Было ясно, что при оценке воздействий человека на среду не менее важны и ее внеэкономические показатели. Поэтому название темы было расширено: «Разработать методику экономической и внеэкономической оценки…». На более поздних этапах исследования, когда была разработана общая концепция, стало ясно, что и это название темы не совсем правильно—оценке (экономической и внеэкономической) должны подлежать не сами воздействия человека на природу, а их негативные последствия.

отзывы (0)

Стремление к повышению производительности приводит к рождению буквально механизированных мастодонтов. Оценивая влияние роста механизации на состояние почв, американские почвоведы Александер и Мидлтон пишут: «Механизация сельского хозяйства оказывает, по всеобщему признанию, существенное влияние на почвенную структуру. Сельскохозяйственные машины становятся все более и более крупными и тяжелыми. И хотя нагрузка на единицу площади почвы не увеличилась сколько-нибудь значительно, зато сама площадь, подвергаемая давлению машин, сильно возросла. Вес механизированных орудий и скорость их передвижения вместе с вибрацией, вызываемой работой мотора, способствуют общему уплотнению почвы, особенно там, где применяются агротехнические приемы, которые действуют разрушающим образом на ее структуру.
В последние десятилетия во многих странах пытаются заменить традиционную пахоту «химической вспашкой». В этом случае из года в год поле ничем, кроме гербицидов, не обрабатывается, посев производится в совершенно неподготовленный грунт. И что же?
В первый год-два так называемая «нулевая обработка» дает урожаи на обычном среднем уровне или немногим ниже. Затем они довольно резко падают. Причина? Оказывается, с течением времени земля как бы «садится», уплотняется, удельный вес почвы, ее плотность возрастают. Это происходит не только вследствие естественных причин, «улеживания» самой земли, но и потому, что по ней многократно проходят тяжелые сельскохозяйственные машины, автомобили и тракторы. А между тем культурные растения, как уже говорилось, исстари не любят слишком твердой земли.
Как ни странно, до конца прошлого столетия вопрос о влиянии плотности почвы (а, следовательно, и степени рыхления) на урожайность сельскохозяйственных культур серьезно не исследовался.

отзывы (0)

Нетрудно заметить на этом рисунке немалое внешнее сходство китайского плуга и обычного заступа. А вот египетский плуг, напротив, очень похож на древнеегипетскую же мотыгу: достаточно лишь несколько увеличить ее в размерах да приделать к ней сзади рукоятку для управления – и плуг готов.
Так что прообразом пахотного орудия могли быть и мотыга и лопата.
Однако важно не то, какой инструмент послужил образцом для первого плугостроителя, а лишь то, что плуг все же был построен. Изобретение плуга поразило человечество не меньше, чем овладение атомной энергией, а значило для него, несомненно, больше. Прекрасно говорил об этом академик В. Горячкин: «Даже не тронутые цивилизацией люди инстинктивно сознавали, что под грубой, неуклюжей формой примитивного орудия скрывается то, что освободило человека от рабства, от подчинения его природе, и окружили это скромное орудие ореолом высокого почитания и даже святости. И действительно, применение орудий вообще, а пахотных в особенности, оказывает человеку неоценимые услуги.
Орудие позволяет человеку прилагать свои усилия в измененном по величине и направлению виде сообразно условиям работы».
И, конечно же, плуг был изобретен не потому, что нашелся человек, придумавший, как превратить в пахотное орудие мотыгу или заступ, а потому, что создание такого орудия стало необходимостью. Маркс писал: «Человечество ставит себе всегда только такие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее решения уже существуют или, по крайней мере, находятся в процессе становления».
Обусловленность изобретения плуга обусловила и характер его воздействия на почву. Первоначально плуг – орудие специфически бороздильное, выполняющее весьма узкую задачу: «утопить» семя в неглубоком слое рыхлой земли, прикрыв его от ветра и спрятав от птиц. Для первичного освоения новых земель его вначале не использовали. Узкий лемех примитивного рала был беспомощен против буйной дикой растительности. Для ее уничтожения применяли главным образом испытанное средство – огонь, иногда мотыгу или заступ.

отзывы (0)