Verbum

ГЕНЕТЫ́ЧНАЯ ІНЖЫНЕ́РЫЯ, генная інжынерыя,

раздзел малекулярнай біялогіі, звязаны з мэтанакіраваным канструяваннем новых спалучэнняў генаў, якіх няма ў прыродзе. Узнікла ў 1972 (П.​Берг, ЗША). Разам з клетачнай інжынерыяй ляжыць у аснове сучаснай біятэхналогіі. Генетычная інжынерыя засн. на даставанні з клетак якога-небудзь арганізма гена (які кадзіруе неабходны прадукт) або групы генаў і злучэнні іх са спец. малекуламі ДНК (т.зв. вектарамі), здольнымі пранікаць у клеткі інш. арганізма (пераважна мікраарганізмаў) і размнажацца ў іх. Гал. значэнне пры генетычнай інжынерыі маюць ферменты — рэкстрыктазы, кожны з якіх рассякае малекулу ДНК на фрагменты ў вызначаных месцах, і ДНК-лігазы, што сшываюць малекулы ДНК у адзінае цэлае. Пасля выдзялення і вывучэння такіх ферментаў стала магчыма стварэнне штучных генет. структур. Рэкамбінантная малекула ДНК мае форму кальца, дзе размешчаны ген (гены) — аб’ект генет. маніпуляцый і вектар (фрагмент ДНК, які забяспечвае размнажэнне ДНК і сінтэз канчатковых прадуктаў жыццядзейнасці генет. сістэмы — бялкоў). Генетычная інжынерыя адкрывае новыя шляхі вырашэння некат. праблем генетыкі, медыцыны, сельскай гаспадаркі. З дапамогай генетычнай інжынерыі атрыманы шэраг біялагічна актыўных злучэнняў: інсулін і інтэрферон чалавека, авальбумін, калаген і інш. пептыдныя гармоны.

Э.​В.​Крупнова.

т. 5, с. 157

БІЯСІ́НТЭЗ (ад бія... + сінтэз),

утварэнне ў жывых арганізмах складаных арган. рэчываў з больш простых злучэнняў пры ўдзеле ферментаў. Гал. функцыі біясінтэзу — ажыццяўленне актыўнага абмену рэчываў, утварэнне і аднаўленне структурных частак клетак і тканак (гл. Анабалізм), што цесна звязана з адначасовым процілеглым працэсам расшчаплення складаных арган. рэчываў на больш простыя (гл. Катабалізм), якія з’яўляюцца крыніцай «будаўнічага матэрыялу» і энергіі для біясінтэзу. У выніку біясінтэзу павялічваюцца памеры малекул, ускладняецца іх структура і павышаецца энергет. патэнцыял.

Пачатковыя пастаўшчыкі энергіі для біясінтэзу — зялёныя расліны і фотасінтэзавальныя бактэрыі, што акумулююць сонечную энергію (гл. Фотасінтэз), а таксама некаторыя інш. бактэрыі, якія выкарыстоўваюць энергію акіслення неарган. злучэнняў (гл. Хемасінтэз). З дапамогай гэтай энергіі аўтатрофныя і хематрофныя арганізмы здольны сінтэзаваць простыя арган. рэчывы з неарган. (гл. Асіміляцыя). Усе іншыя (гетэратрофныя) арганізмы выкарыстоўваюць гатовыя арган. рэчывы як матэрыял і крыніцу энергіі для свайго біясінтэзу (гл. Акісляльнае фасфарыліраванне). Асн. крыніца энергіі для біясінтэзу — распад макраэргічных злучэнняў, пераважна адэназінтрыфосфарнай кіслаты (гл. Біяэнергетыка). Для біясінтэзу некаторых клетачных кампанентаў патрабуюцца таксама багатыя энергіяй атамы вадароду, донарам якіх з’яўляецца нікацінамідадэніндынуклеатыдфасфат (НАДФ). У ходзе біясінтэзу кожны аднаклетачны арганізм, як і кожная клетка мнагаклетачнага арганізма, самастойна сінтэзуе рэчывы, што складаюць яго. Асноўныя з іх — полінуклеатыды (ДНК і РНК), поліцукрыды і бялкі, малекулы якіх разнастайныя па структуры і найбольш складаныя. Утварэнне палімерных арган. злучэнняў з больш простых манамераў суправаджаецца ў кожным выпадку рэакцыяй дэгідратацыі (вывядзеннем малекул вады з рэагуючых злучэнняў). Палімерызацыя адбываецца або «з галавы», або «з хваста». Калі палімерызацыя ідзе «з галавы», актываваная сувязь знаходзіцца на канцы палімеру, што бесперапынна расце, і павінна рэгенерыраваць пры кожным далучэнні манамеру. У гэтым выпадку кожны манамер прыносіць з сабой актываваную групу, якая будзе выкарыстана ў рэакцыі з наступным манамерам дадзенай паслядоўнасці. Калі палімерызацыя ідзе «з хваста», актывізаваная сувязь, якую нясе з сабой новы манамер, будзе выкарыстана для далучэння гэтага манамеру да палімернага ланцуга. Палімерызацыя полінуклеатыдаў і некаторых простых поліцукрыдаў ідзе «з хваста», бялкоў — «з галавы». Характар біясінтэзу, які адбываецца ў клетцы, вызначаецца спадчыннай інфармацыяй, што «закадзіравана» ў геноме.

Біясінтэз можа быць ажыццёўлены і ў эксперым. умовах. У прам-сці шырока выкарыстоўваецца мікрабіял. сінтэз — біясінтэз мікраарганізмамі біялагічна актыўных рэчываў (вітамінаў, некаторых гармонаў, антыбіётыкаў, амінакіслот, бялкоў і інш.). Многія інш. рэакцыі біясінтэзу ўлічваюцца або выкарыстоўваюцца ў розных галінах біятэхналогіі.

Літ.:

Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. М., 1965;

Молекулярная биология клетки: Пер. с англ. Т. 1. 2 изд. М., 1994;

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 2. М., 1985.

А.​М.​Ведзянееў.

т. 3, с. 177

ГЕТЭРАЦЫКЛІ́ЧНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ, гетэрацыклы,

арганічныя злучэнні, малекулы якіх маюць цыклы, што змяшчаюць адначасова атамы вугляроду і атамы інш. элементаў (гетэраатамы), найчасцей азоту, кіслароду, серы. Самы шматлікі клас злучэнняў (уключае каля ⅔ усіх вядомых прыродных і сінт. арган. рэчываў). Уваходзяць у састаў нуклеінавых кіслот, бялкоў, ферментаў, вітамінаў, якія адыгрываюць выключную ролю ў працэсах жыццядзейнасці раслін, жывёл і чалавека.

Разнастайнасць тыпаў гетэрацыклічных злучэнняў абумоўлена тым, што яны могуць адрознівацца: агульным лікам атамаў у цыкле; прыродай, колькасцю і размяшчэннем гетэраатамаў; наяўнасцю або адсутнасцю замяшчальнікаў ці кандэнсаваных цыклаў; насычаным ці ненасычаным характарам гетэрацыклічнага кальца, якое вызначае іх хім. ўласцівасці. Насычаныя гетэрацыклічныя злучэнні хім. ўласцівасцямі блізкія да сваіх аналагаў з адкрытым ланцугом: простых эфіраў, амінаў, сульфідаў і інш. Ненасычаныя гетэрацыклы (пераважна 5- і 6-членныя), якія праяўляюць араматычнасць (напр., фуран, тыяфан, пірол, пірыдзін) наз. гетэраараматычнымі злучэннямі. Для іх, як і для араматычных злучэнняў раду бензолу, найб. характэрныя рэакцыі замяшчэння. На Беларусі даследаванні гетэрацыклічных злучэнняў і іх вытворных праводзяцца ў Ін-тах фізіка-арган. хіміі, біяарган. хіміі Нац. АН, БДУ і Бел. дзярж. тэхнал. ун-це.

А.​М.​Звонак А.​М.​Званок.

т. 5, с. 210

ІНГІБІ́ТАРЫ (ад лац. inhibeo спыняю, затрымліваю) у біялогіі, рэчывы рознай хім. прыроды, якія прыгнятаюць актыўнасць ферментаў у жывым арганізме і ў бясклетачных сістэмах. Адрозніваюцца характарам дзеяння, спецыфічнасцю і інш. Інгібіраванне адбываецца на генетычным (прыгнечваецца біясінтэз аднаго з ферментаў) і кінетычным (паніжаецца актыўнасць ферменту) узроўнях. Узаемадзейнічаюць з актыўным цэнтрам ці з інш. часткамі малекулы і перашкаджаюць утварэнню прамежкавага ферментна-субстратнага комплексу (напр., фторысты натрый запавольвае працэсы вугляводнага абмену). Бываюць натуральныя і сінтэтычныя. Натуральныя І. ў чалавека і жывёл — прадукты абмену рэчываў. У раслін І. росту (фенольнай і тэрпеноіднай прыроды) назапашваюцца восенню ў тканках насення і пупышак пры пераходзе ад працэсаў росту да спакою, вясной іх колькасць зніжаецца. Дзеянне І. процілеглае натуральным (аўксіны, гіберэліны) і сінт. стымулятарам росту. Сінт. І. (морфактыны, рэтарданты, дэфаліянты, гербіцыды і інш.) спыняюць рост сцёблаў, выклікаюць ападанне лісця, падсушваюць расліны на карані, прадухіляюць паляганне злакаў. Выкарыстанне І. у якасці ядахімікатаў для барацьбы са шкоднымі насякомымі і пустазеллем звязана з іх уласцівасцю прыгнятаць жыццёва важныя для гэтых арганізмаў працэсы. Выкарыстоўваюцца для вывучэння механізму каталітычнага дзеяння ферментаў, устанаўлення прыроды функцыян. груп бялкоў, для лячэння парушэнняў абмену рэчываў (некат. лекі і фармакалагічныя сродкі прыгнятаюць ферментатыўныя рэакцыі паталаг. працэсаў).

т. 7, с. 223

ІНСТЫТУ́Т ФІЗІЯЛО́ГІІ Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі.

Засн. ў 1953 у Мінску на базе Ін-та тэарэт. медыцыны (з 1947). Лабараторыі (1998): фізіялогіі функцыян. сістэм, рэгулятарных бялкоў і пептыдаў, фізіялогіі аферэнтных сістэм, прыкладной фізіялогіі, фізіялогіі ствала галаўнога мозга; групы функцыян нейрамарфалогіі, экстракардыяльных механізмаў рэгуляцыі кровазвароту, эколага-фізіял праблем. Аспірантура (з 1953).

Асн. кірункі навук. даследаванняў: вывучэнне цэнтр. і перыферыйных механізмаў тэрмарэгуляцыі, тэмпературнай устойлівасці арганізма; функцыянальная характарыстыка вісцэральных аферэнтных сістэм і іх сувязі з нерв. цэнтрамі; фізіял. механізмы і марфалагічныя асновы жыццяздольнасці арганізмаў чалавека і жывёл у залежнасці ад фіз. і хім. фактараў асяроддзя. Вынікі даследаванняў: распрацавана канцэпцыя дзейнасці нерв. цэнтраў (мадэль нейроннай сеткі), у аснову якой пакладзены прынцып растарможвання нейронаў; вывучаны пытанні паталагічных станаў пры парушэнні працэсаў спалучэння тэрмарэгуляцыі і абмену складаных ліпідаў у арганізме; выяўлены ахоўныя ўласцівасці фактару росту нерваў і эпідэрмісу пры цеплавым і акісляльным стрэсе, уздзеянні на арганізм іанізуючай радыяцыі. У Ін-це працавалі акад. АН Беларусі І.А.Булыгін, А.С.Дзмітрыеў, В.А.Лявонаў, Д.А.Маркаў, чл.-кар. А.Ю.Бранавіцкі, працуюць акад. Нац. АН Беларусі Д.М.Голуб, В.М.Гурын (дырэктар з 1984), акад. Нац. АН Беларусі і РАМН У.А.Мацюхін, чл.-кар. М.І.Арынчын, У.У.Салтанаў, 9 дактароў навук.

Л.А. Сурганава.

т. 7, с. 274

ВІТАМІНАЛО́ГІЯ (ад вітаміны + ...логія),

навука пра вітаміны; раздзел біяхіміі. Адрозніваюць вітаміналогію эксперыментальную (даследуе дзеянне пэўных вітамінаў і іх вытворных, міжвітамінныя ўзаемаадносіны, мадэлюе паталогіі, што ўзнікаюць пры недахопе вітамінаў) і клінічную (вывучае выкарыстанне вітамінных прэпаратаў для прафілактыкі і лячэння захворванняў).

Адкрыццё вітамінаў звязана з імем рус. ўрача М.​І.​Луніна, які ў 1880 заўважыў наяўнасць у ежы незаменных кампанентаў, што адрозніваліся хім. прыродай ад вядомых бялкоў, тлушчаў, вугляводаў і мінер. рэчываў. Назву яны атрымалі ў 1911 (польскі біяхімік К.​Функ). Першы вітамін, хім. будова якога была адкрыта, — тыямін (А.​Віндаўс, 1932, Р.​Уільямс, І.​Клайн, 1936). У Расіі далейшае развіццё вітаміналогіі звязана з працамі А.​У.​Паладзіна, Б.​А.​Лаўрова і інш. На Беларусі даследаванні (пачаліся ў 1930-я г.) былі засяроджаны на вывучэнні ролі вітамінаў у харчаванні чалавека і кармленні жывёл (А.​Поляк, Л.​М.​Форштэр), пошуку новых вітамінаў (Л.​П.​Розанаў), біяхім. механізмаў дзеяння вітамінаў, іх удзелу ў абменных працэсах (С.​Д.​Пеўзнер, Я.​І.​Бляхер, В.​А.​Лявонаў, М.​Ф.​Меражынскі, Ю.​М.​Астроўскі і інш.). Н.-д. работы па вітаміналогіі вядуцца ў мед. ін-тах, ін-тах АН Беларусі — біяхіміі, радыебіялогіі, Бел. ін-це ўдасканалення ўрачоў.

Літ.:

Экспериментальная витаминология: (справ. руководство). Мн., 1979;

Шабалов Н.П., Маркова И.В. Антибиотики и витамины в лечении новорожденных. СПб., 1993.

В.​К.​Кухта.

т. 4, с. 199

АНАБАЛІ́ЗМ (ад грэч. anabolē уздым),

асіміляцыя, сукупнасць хім. працэсаў у жывым арганізме, якія забяспечваюць біял. сінтэз патрэбных для жыцця складаных рэчываў (бялкоў, поліцукрыдаў, тлушчаў, нуклеінавых кіслот і інш.) з больш простых. Накіраваны на ўтварэнне і абнаўленне структурных частак клетак і тканак. Непарыўна звязаны з катабалізмам (процілеглы працэс) і ўтварае з ім хім. аснову прамежкавага абмену рэчываў і абмену энергіі (забяспечвае яе назапашванне) у арганізме. Аўтатрофныя арганізмы (зялёныя расліны і некаторыя грыбы) здольныя ажыццяўляць першасны сінтэз арган. злучэнняў з CO₂ з выкарыстаннем вонкавых крыніц энергіі (сонечнага святла, акіслення неарган. рэчываў), гетэратрофныя — толькі за кошт энергіі, якая вызваляецца ў працэсах катабалізму. Колькасць зыходных кампанентаў для біясінтэзу абмежаваная (глюкоза, рыбоза, амінакіслоты, піравінаградная кіслата, гліцэрына, ацэтылкаэнзім анабалізму і інш.). Як правіла, анабалізм забяспечваецца спецыфічным наборам ферментаў і ўключае шэраг аднаўленчых этапаў. У працэсе анабалізму кожная клетка сінтэзуе характэрныя для яе бялкі, вугляводы, тлушчы і інш. злучэнні (напр., мышачныя клеткі сінтэзуюць уласны глікаген і не скарыстоўваюць глікаген печані). У высокаарганізаваных арганізмаў у рэгуляцыі анабалізму на ўзроўні клетачнага абмену рэчываў акрамя ферментаў удзельнічаюць гармоны і інш. біял. актыўныя рэчывы, нерв. сістэма (гл. Нейрагумаральная рэгуляцыя). Многія прыродныя і сінтэтычныя рэчывы (анаболікі) здольныя павышаць узровень анабалізму, іх выкарыстоўваюць для штучнага нарошчвання мышачнай масы цела ў спорце (праблема допінг-кантролю), таксама як лек. сродкі ў тэрапіі хвароб абмену рэчываў.

т. 1, с. 331

АЗО́Т (лац. Nitrogenium),

N, хім. элемент V групы перыяд, сістэмы, ат. н. 7, ат. м. 14,0067. Прыродны азот складаецца з ізатопаў ​¹⁴N (99,635%) і ​¹⁵N (0,365%); ёсць у свабодным стане (N₂) у атмасферы (75,6%), у звязаным у літасферы (1,9∙10​⁻³ % па масе), у жывых арганізмах жывёл і чалавека (складае 16—17% іх бялку) і раслінах. Азот чацвёрты па распаўсюджанасці элемент Сонечнай сістэмы (пасля вадароду, гелію, кіслароду). Адкрыты ў 1772 Д.Рэзерфардам. Газ без колеру і паху, t_кіп -195,80 °C, шчыльн. вадкага азоту 0,808 103 кг/м³. Малекула двухатамная, пры звычайных умовах хімічна інертная, пры т-ры 400—500 °C узаемадзейнічае са шчолачнымі і шчолачна-зямельнымі металамі, у прысутнасці каталізатараў — з кіслародам (гл. Азоту аксіды), пры павышаным ціску — з вадародам (гл. Аміяк, Гідразін і інш.). Пры эл. разрадах, раскладанні нітрыдаў некаторых металаў утвараецца актыўны азот (сумесь малекул і атамаў), які энергічна ўзаемадзейнічае з кіслародам, вадародам, парай серы і фосфару, некат. металамі. Атрымліваюць пры рэктыфікацыі паветра (гл. Газаў раздзяленне). Выкарыстоўваецца для сінтэзу аміяку, як інертнае асяроддзе пры хім. і металург. працэсах, пры перапампоўванні гаручых вадкасцяў, у розных халадзільных і вакуумных устаноўках, зварцы металаў. Азот — біягенны элемент, уваходзіць у састаў бялкоў і нуклеінавых кіслот, а таксама многіх арган. злучэнняў (аміны, амінакіслоты, нітразлучэнні і інш.).

т. 1, с. 170

ДЫЯБЕ́Т ЦУКРО́ВЫ, цукровая хвароба,

эндакрыннае захворванне, абумоўленае поўным (інсулінзалежны Д.ц.) або адносным (інсуліннезалежны Д.ц.) недахопам у арганізме гармону інсуліну або яго нізкай біял. актыўнасцю. Характарызуецца парушэннем усіх відаў абмену рэчываў і пашкоджаннем буйных і дробных крывяносных сасудаў. Д.ц. — вынік недастатковага ўтварэння ў падстраўнікавай залозе інсуліну з прычыны функцыян. прыгнечанасці або арган. пашкоджання β-клетак астраўкоў Лангерганса ў выніку парушэння абмену рэчываў, інфекц. хвароб, выдзялення вял. колькасці гармонаў антаганістаў інсуліну, атрафіі і перараджэння парэнхімы падстраўнікавай залозы, хранічнага пераядання і інш. Пры недахопе інсуліну памяншаецца ўтварэнне глікагену з глюкозы, таму тканкі не засвойваюць цукар і не могуць выкарыстоўваць яго як крыніцу энергіі, што вядзе да павышэння ўзроўню цукру ў крыві (гіперглікемія) і выдзяленню яго з мачой (гліказурыя). У больш цяжкіх выпадках парушаецца функцыя печані: у ёй не сінтэзуецца і не назапашваецца глікаген, не абясшкоджваюцца прадукты распаду бялкоў і тлушчаў, што прыводзіць да ацыдозу, які можа выклікаць дыябетычную кетаацыдатычную кому. У хворых на Д.ц. адзначаюцца празмерны апетыт і смага, выдзяленне вял. колькасці мачы (да 8 л за суткі) з высокай удз. в., скурны сверб, запаленне слізістых абалонак поласці рота і інш. Лячэнне — дыета, інсулін і таблеткі, якія зніжаюць цукар.

Літ.:

Балаболкин М.И. Сахарный диабет. М., 1994;

Справочник по клинической эндокринологии. Мн., 1996.

Т.​В.​Мохарт.

т. 6, с. 306