Мир инновационных технологий

Хлорофилл б — дополнительный пигмент высших растений и водорослей. Он имеет максимум поглощения в органических растворителях 645 нм, т. е. по сравнению с хлорофиллом а его максимум поглощения сдвинут в более коротковолновую область.
Хлорофилл с — пигмент бурых и диатомовых водорослей, где он играет роль дополнительного пигмента к хлорофиллу а. Максимум поглощения — 628 нм.
Хлорофилл б обнаружен в красных водорослях вместе с хлорофиллом а. Максимум поглощения в органических растворителях 686 им.
Хлорофилл е обнаружен только у одного вида, но плохо
изучен.
Бактериохлорофиллы — это пигменты зеленых и пурпурных бактерий. Как и хлорофиллы, они отличаются своей химической структурой, основу которой составляет Mg-пopфиpинoвый комплекс. Структурные отличия касаются главным образом боковых заместителей. В настоящее время установлены структуры бактериохлорофилла а с максимумом поглощения 770—780 нм, бактериохлорофилла Ь — длинноволнового пигмента с максимумом поглощения 795 нм, а также бактерпохлорофилла. Бактериохлорофиллы с и (1 существенным образом отличаются по структуре от других хлорофпллов. Главным из них является то, что в них остаток фнтола заменен другим спиртом — фарнезолом С15Н25ОН.
Другие пигменты растений, относящиеся в группе каротиноидов, маскируются зеленой окраской хлорофилла и появляются только осенью, когда содержание хлорофилла в листьях уменьшается. Каротиноиды относятся к классу нолипзопреноидов и являются производными изопрена. Группа пигментов каротиноидов включает около 60 пигментов желтого, оранжевого и красного цветов. Полнизопреноидная структура каротнноидов в большинстве случаев состоит из 40 углеродных атомов. Полинзопренондная структура у многих каротнноидов на концах имеет ароматические структуры — кольца ионона, у некоторых каротнноидов они развернуты.

отзывы (0)

Липиды грибов называют микостеринами. Они также относятся к стеринам. Наиболее распространенным микостерином является эргостерин, который под действием солнечного света превращается в витамин Б. У бактерий стерины пока вообще не обнаружены.
Терпены — это липидные компоненты растительных клеток, которые встречаются в них в сравнительно небольших количествах. Молекулы их построены путем олигомеризации нескольких молекул изопрена.
Терпены, содержащие две изопреновые группировки, называются монотерпенамп. Молекулы терпенов могут иметь линейное или циклическое строение. Последовательно расположенные изопреновые блоки терпенов связаны по типу «голова к хвосту». В растениях обнаружено очень много
низкомолекулярных терпенов, которые придают растениям свойственный им аромат и служат главным компонентом душистых масел. Такие терпены, как гераниол (линейный монотерпен), лимонен (циклический монотерпен), ментол, пинен, камфора и карвон, служат главными душистыми компонентами соответственно гераниевого, лимонного, мятного, скипидарного, камфорного и тминного масел;
Дитерпенами, содержащими четыре изопреновые группировки, являются витамин А и фитол — изопреновый спирт — важная составная часть хлорофилла. Каротнноиды, из которых образуется витамин А, являются тетратепенами (8 изопреновых группировок). Природный каучук — это полнтерпен. Он состоит из длинных углеводородных цепей, содержащих тысячи линейно расположенных изопреновых единиц.
Недавно в тканях животных обнаружен еще один класс липидов — простогландины. Они образуются из полиненасыщенных жирных кислот в результате окислительного замыкания кольца в середине жирной кислоты.
Различные представители этой группы соединений стимулируют сокращения гладких мышц, понижают кровяное давление и подавляют активность вазопрессина и ему подобных гормонов.

отзывы (0)

Такая молекула может проникнуть в область активного центра, занять место субстрата, но в результате взаимодействия этой молекулы с ферментом образуется соединение, которое дальше не может превращаться и образовать продукты реакции. Это происходит по разным причинам: каталитические группы фермента в результате этого взаимодействия оказались блокированными, плн молекула нового соединения не имеет функциональной группы, способной взаимодействовать с каталитическими группами фермента, и т. д. О молекуле, которая способна соединяться с ферментом, заменяя в нем молекулу субстрата, но образуя с ферментом непродуктивный комплекс, говорят, что она является ингибитором. Подобным образом действуют многие ферментные яды.
Ингибирование фермента может быть обратимым или необратимым. Если молекула ингибитора связывается с ферментом более прочно, чем молекула субстрата, то такое ингибирование рассматривается как необратимое. Соответственно обратимым ингибированием является процесс полного восстановления каталитических свойств фермента после удаления молекулы ингибитора из активного центра.
В настоящее время известно около 2000 ферментов. Из них многие сотнп выделены в виде достаточно чистых ферментных препаратов, а свыше 150 ферментов получено в кристаллическом виде.
Номенклатура ферментов, как п вообще номенклатура органических соединений, может быть построена по определенный научным принципам или отражать историю науки и быть достаточно произвольной. Раньше названия многих ферментов образовывали путем добавления суффикса аза к названию субстрата, на который этот фермент действует. Например, фосфатаза, ацилаза, уреаза и др. Иногда название фермента содержит название субстрата и тип реакции, которая осуществляется в активном центре. Например, глюкозооксидаза (это значит, что названный фермент окисляет глюкозу) и т. п. Для ферментов, открытых в прошлом веке, использованы тривиальные названия для обозначения действия того или иного фермента. Например, каталаза (название произошло от слова «катализ», этот фермент расщепляет пероксид водорода), пепсин (осуществляет расщепление пептидной связи), трипсин, химотрипсин и т. п.

отзывы (0)

Процессы активации зимогенов достаточно разнообразны, хотя все они связаны с отщеплением от зимогенов отдельных пептидов. Например, при активации трипсиногена в трипсин происходит отщепление гексапептида с гШг-конца полипептидной цепи трипсиногена, содержащего 249 аминокислотных остатков. Активация химотрипсиногена в химотрипсин является более сложным процессом, протекающим в три стадии с участием трипсина. В результате этой активаций происходит образование трех видов химотрипсина: а-химотрипсин — протеолнтически активный, но неустойчивый, 6-химотрипсин и л-химотрипсин.
Пепсин, трипсин и с.-химотрипсин являются эндопептидазамн. Это значит, что они специфичны к гидролизу пептидных связей, находящихся внутри полипептндной цепи, но между собой они отличаются по специфичности к аминокислотам, которые образуют атакуемую пептидную связь.
Карбоксипептидазы и лейцинаминопептидаза являются экзопептндазами, гидролизующими пептидные связи с СООН- и гШг-концов белковой молекулы. Лейцинаминопептидаза вопреки своему названию обладает слабо выраженной специфичностью и отщепляет гШг-концевые остатки большинства аминокислот. В результате комбинированного действия различных пептидаз, которые выделяются в желудке, поджелудочной железе и тонких кишках, пищевые белки полностью гидролизуются до аминокислот.
Интересно, что ни один из известных ферментов не способен полностью осуществить гидролиз белка, и для этого необходим набор сравнительно большого количества протеаз. Этим вызвана и трудность внеклеточного получения аминокислот из белков. Аминокислоты попадают в кровь с затратой энергии, необходимой для их переноса через стенки тонкой кишки. С кровью они разносятся ко всем остальным клеткам организма.
Различные аминокислоты, входящие в состав белка, помимо участия в синтезе белка, подвергаются внутри клеток окислительному распаду, причем для каждой из двадцати аминокислот имеется специфический набор ферментов, под действием которых они окисляются до продуктов, которые могут в дальнейшем использоваться в цикле трикарбоновых кислот.

отзывы (0)

Процесс гидролиза, начинающийся после того, как почву накормили этим снадобьем, дает ряд побочных продуктов, которые существуют, правда, недолго, но навредить из-за сильной токсичности успевают.
Список этот можно было бы продолжить. Очень скоро убедились, что использование минеральных удобрений в какой-то мере напоминает действие лекарств на человеческий организм. Увлечение ими сводило в могилу еще первых египетских фараонов, и теперь проблема заключается не столько в разработке новых препаратов, сколько в ограничении пользования старыми. В значительной мере то же самое относится и к почве.
Уже в начале текущего столетия участившиеся случаи отравления почв искусственными удобрениями заставили американцев ввести в каждом из штатов государственные должности контрольных химиков. В задачу их входило определение доброкачественности используемых фермерами минеральных удобрений. Впоследствии в Европе и Америке были начаты обширные работы по определению химического состава почв, их
картографированию, обследованию, исследованию… ибо и самые увлеченные последователи Либиха признали, что внесение туков требует определенной осторожности.
И все же в конце 20-х – начале 30-х годов целая группа ученых Западной Европы и США резко выступила против расширения индустрии минеральных удобрений. «Антихимическая концепция», однако, пыталась еще раз заштопать все тот же либиховский тришкин кафтан, требуя восполнения утрат землей питательных веществ, но не за счет минеральных, а за счет органических удобрений.
Решить эту проблему оказалось делом трудным. Прежде всего, пришлось заняться делами крайне неприятными и однажды уже осмеянными великим Свифтом – исследованиями экскрементов. Смех смехом, а работа была проделана большая и очень нужная. Она показала, что, например, крупный рогатый скот оставляет в испражнениях от 46 до 94 процентов всех потребленных с растениями веществ: азота, калия, кальция, фосфора и других элементов. Это при постоянном содержании в стойлах, на ферме.

отзывы (0)

Какие пути могут быть предложены для устранения этих негативных моментов нового разделения труда, весьма прогрессивного в своей основе?
Во-первых, путь усиления творческих взаимосвязей между всеми звеньями — фундаментальной наукой, прикладной наукой, производством. Здесь следует использовать уже найденные формы сотрудничества — создание научно-производственных объединений, проблемных групп по организации комплексных целевых программ с участием представителей всех звеньев и т. п.
Во-вторых, представляется необходимым, чтобы фундаментальная география в своем бюджете времени и сил нашла разумную долю для прямого решения крупных прикладных практических задач с непосредственным выходом на планирование. Наличие в плане работы исследований такого типа позволит сократить время на проверку жизненности концепций, разрабатываемых на теоретическом уровне; усилить социальное звучание фундаментальных исследований; повысить престиж нашей науки.
Эти два пути не исчерпывают возможностей для повышения
эффективности географических исследований в интересах планирования. Можно указать на следующие задачи, также требующие своего решения.
Усиление взаимосвязи между всеми ветвями географической науки, ибо только комплексный, системный, общегеографический подход сможет довести частное отраслевое исследование на ступень его внедрения в практику.
Воспитание географов-комплексников всех рангов. Отраслевиков стало очень много, комплексников — мало, а без них не решаются синтетические, ключевые вопросы как фундаментального, так и прикладного исследования.
Изучение географами экономических и социальных наук. «Экономизация» и «социологизация» географии должна выражаться не только и не столько в изменении структуры кадров в отечественной географии в пользу социо- и экономико-географов, сколько в развитии социально-экономических знаний у всех без исключения географов.
Поощрение в развитии уже имеющегося опыта распределения молодых географов-выпускников вузов для работы в плановые и хозяйственные органы.
Популяризация географической теории среди представителей других наук, расширение участия географов в негеографических изданиях и форумах.

отзывы (0)

Химия, биология, физика, механика почвы – все они по очереди
претендовали на главную роль – в грандиозном спектакле, каждый год разыгрываемом между человеком и землей. И полного успеха не имели.
Но, может быть, в этом спектакле вообще нет главных ролей? Быть может, здесь все статисты? Или все – главные?
Мы уже убедились, что почва – тело сложное, комплексное. А раз так, то и подход к ней простым быть не может. Постепенно агрономы пришли к мысли о необходимости не однозначных решений той или иной проблемы возделывания растений, а последовательного проведения в жизнь целого комплекса мероприятий, объединяемых понятием «система земледелия».
Природа в своем естественном состоянии неистощимо плодородна. Проблема «выпаханности» перед ней не стоит. А между тем дикие травы, хотят, есть так же, как и интеллигентная пшеница. Мало того, если
возделывание пшеницы на одной и той же земле приводит к постепенному ухудшению физических свойств последней, то почему этого не происходит на целине, на лугу, в лесу? Выходит, что дикая родня культурных злаков умеет ремонтировать почву?
Мы уже говорили, что на лугу или в лесу никогда не увидишь больших пространств, покрытых исключительно едким лютиком, молочаем или подорожником. Совместный способ существования не только обеспечивает растениям постоянный «кусок хлеба», но и делает почву практически неистощимой.
А вот пшеница живет на поле одна. И если год за годом оставлять ее в горделивом одиночестве, то, забирая постоянно одни и те же вещества и «изнашивая» одни и те же части почвенного механизма, она постепенно приведет к его остановке. Для капитального ремонта этого механизма придется отправить его в многолетний перелог, попросту почву забросить. Между тем не исключено, что, изнашивая одни части, пшеница может ремонтировать другие. У диких-то ведь получается!

отзывы (0)

Оба процесса протекают в два этапа. Первый этап, как мы уже упоминали, это адсорбция, второй — собственно поглощение внутрь клетки. На опытах с амебой было показано, что немедленно после ее погружения в белковый раствор поверхность наружной мембраны покрывается монослоем белка (слой белка толщиной в одну молекулу). При этом концентрация белка на поверхности в 50 раз превышает его концентрацию в окружающей среде. Затем происходит выпячивание мембраны, пропитанной белком, внутрь клетки. За 5 мин амеба способна поглотить массу белка, эквивалентного 5 % ее сухой массы. Наружная оболочка мембраны амебы, как и многих других клеток, способных к фагоцитозу, содержит кислые мукополисахариды, которые несут большой положительный заряд. Поэтому они могут связывать вещества, несущие отрицательный заряд, красители, белки с изоэлектрической точкой в кислой области. У амеб, например, после адсорбции сопротивление клеточной мембраны электрическому току увеличивается в 50 раз. Это говорит о преимущественном электростатическом характере адсорбции вещества перед пиноцитозом.
Поскольку в основе процессов поглощения биоорганических веществ и микроорганизмов клетками, способными к пиноцитозу и фагоцитозу, лежит физико-химический механизм, первой стадией которого является адсорбция за счет электростатического взаимодействия, то клетка захватывает адсорбированный на ее поверхности материал независимо от его природы. Иногда таким способом поглощаются даже вредные для клетки вещества. Компоненты поглощенного вещества переварпваются ферментами, входящими в состав мембраны лизосом или поступающими из этих образований в пищеварительную вакуоль.
Пиноцитоз не исключает активного переноса, а скорее способствует его осуществлению. Благодаря шшоцитозу в клетке увеличивается площадь внутренних мембран, что повышает эффективность активного и пассивного переноса.

отзывы (0)

Для других подобных ферментов ионы К+ и Na+ обычно выступают антагонистами, и в крайнем случае если один из ионов является активатором пли ингибитором, то другой остается нейтральным. АТФ-азу из клеточных стенок удалось получить в растворимом виде. Она представляет собой огромный белковый комплекс, активный в фракции клеточных мембран. Ионы Na+ взаимодействует с определенным участком этого комплекса на одной стороне мембраны, а ионы К+ — на другом. При этом происходит их противоположный перенос — друг другу навстречу. Подавление переноса ионов N8+ из клетки высокоспецифичным ингибитором, принадлежащим к группе сердечных гликозидов — строфантином (}, сопровождается подавлением переноса ионов К+, глюкозы и аминокислот в клетку. Если активный перенос ионов Ка+ полностью подавить, то при этом значительно уменьшится скорость дыхания. Это свидетельствует о том, что в результате подавления переноса ионов Ка+ остается много неиспользованной в этом процессе АТФ. Чтобы нормально протекало дыхание внутри митохондрий, необходима стационарная концентрация АДФ, которая нужна для сопряженного фосфорилирования. Здесь, на уровне жизнедеятельности целой клетки, мы встречаемся с регуляцией всех процессов клетки, сосредоточенных в различных ее участках (стенка клетки н митохондрии) но механизму обратной связи.
Гормоны. С эволюционной точки зрения гормональная регуляция представляет собой наиболее раннюю и сравнительно примитивную попытку природы скоординировать и проконтролировать деятельность созданного ею организма. У самых примитивных форм жизни этот способ регуляции предшествует возникновению зачаточной нервной системы. У высших организмов нервная и гормональная системы регуляции деятельности организма сосуществуют, но выполняют различные функции.
В крови высших животных и человека циркулирует около 50 гормонов. Классифицировать их можно по различным признакам. Проще всего группировать их в соответствии с железами, которые выделяют те или иные гормоны.

отзывы (0)

Вселенная построена более чем из ста элементов. Большая часть из них находится в земной коре, причем около 90% приходится на долю кислорода, кремния, алюминия и натрия. Элементарный состав живого организма представлен только 22 элементами, причем 99% массы живого организма составляют всего четыре элемента — водород, кислород, углерод и азот. Эти элементы способны образовывать между собой простые ковалентные связи и являются основными для построения всех биологически важных структур. Связи между атомами углерода, азота и кислорода могут быть простыми и кратными, что приводит к почти безграничным возможностям варьировать структуру молекул. Эти элементы имеют маленькие атомные массы. Прочность ковалентных связей обычно уменьшается с ростом атомных масс образующих ее элементов, поэтому не удивительно, что живые организмы построены в основном из легких элементов.
Изучение четырех классов органических веществ: белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот — составляет предмет биохимии. Нуклеиновые кислоты и белки являются индивидуальными для каждого организма: они отличаются по составу даже в пределах одного вида. Нуклеиновые кислоты и белки несут в себе наследственные свойства. Это н позволило назвать их информационными молекулами. По строению и свойствам углеводы и липиды почти одинаковы в самых разнообразных организмах. При этом белки, липиды и углеводы являются структурными компонентами клетки, а накопление липидов и углеводов
часто связано с пополнением энергетических запасов. Все химические превращения в живой природе осуществляются при участии белков, наделенных строго специфическими свойствами. Эти белки называются ферментами.
Из большого числа молекул, составляющих живую клетку, можно выделить всего 30 как бы «первичных молекул». Из этих веществ в живых организмах с помощью содержащегося в них набора ферментов синтезируются все остальные соединения, которые встречаются в живой природе.

отзывы (0)