Verbum

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

БЯЛКІ́,

пратэіны, прыродныя высокамалекулярныя арган. рэчывы, малекулы якіх складаюцца з астаткаў амінакіслот. Адзін з асн. хім. кампанентаў абмену рэчываў і энергіі жывых арганізмаў. Абумоўліваюць іх будову, гал. адзнакі, функцыі, разнастайнасць і адаптацыйныя магчымасці, удзельнічаюць ва ўтварэнні клетак, тканак і органаў (структурныя бялкі), у рэгуляцыі абмену рэчываў (гармоны), з’яўляюцца запасным пажыўным рэчывам (запасныя бялкі). Складаюць матэрыяльную аснову амаль усіх жыццёвых працэсаў: росту, стрававання, размнажэння, ахоўных функцый арганізма (гл. Антыцелы, Імунаглабуліны, Таксіны), утварэння генет. апарату і перадачы спадчынных прыкмет (нуклеапратэіды), пераносу ў арганізме рэчываў (транспартныя бялкі), скарачэнняў мышцаў, перадачы нерв. імпульсаў і інш.; ферменты бялковай прыроды выконваюць у арганізме спецыфічныя каталітычныя функцыі, выключна важнае значэнне ў рэгуляцыі фізіял. працэсаў маюць бялкі.-гармоны. Сінтэзуюцца бялкі з неарган. рэчываў раслінамі і некат. бактэрыямі. Жывёлы і чалавек атрымліваюць гатовыя бялкі з ежы. З прадуктаў іх расшчаплення (пептыдаў і амінакіслот) у арганізме сінтэзуюцца спецыфічныя ўласныя бялкі, дзе яны няспынна разбураюцца і замяняюцца зноў сінтэзаванымі. Біясінтэз бялкоў ажыццяўляецца па матрычным прынцыпе з удзелам ДНК, РНК, пераважна ў рыбасомах клетак і інш. Паслядоўнасць амінакіслот у бялках адлюстроўвае паслядоўнасць нуклеатыдаў у нуклеінавых к-тах. Паводле паходжання і крыніц атрымання бялкоў падзяляюцца на раслінныя, жывёльныя і бактэрыяльныя, паводле хім. саставу — на простыя (некан’югіраваныя) — пратэіны і складаныя (кан’югіраваныя) — пратэіды. Простыя складаюцца з астаткаў амінакіслот, што злучаны паміж сабою пептыднай сувяззю (—NH—CO) у доўгія ланцугі — поліпептыды, складаныя — з простага бялку, злучанага з небялковым арган. ці неарган. кампанентам непептыднай прыроды, т.зв. прастэтычнай групай, далучанай да поліпептыднай часткі. Сярод складаных бялкоў паводле тыпу прастэтычнай групы вылучаюць нуклеапратэіды, фосфапратэіды, глікапратэіды, металапратэіды, гемапратэіды, флавапратэіды, ліпапратэіды і інш. У састаў бялкоў уваходзіць ад 50 да 6000 і больш астаткаў 20 амінакіслот, што ўтвараюць складаныя поліпептыдныя ланцугі. Амінакіслотны састаў розных бялкоў неаднолькавы і з’яўляецца іх важнейшай характарыстыкай, а таксама мерай харч. каштоўнасці. Паслядоўнасць амінакіслот у кожным бялку вызначаецца паслядоўнасцю монануклеатыдных буд. блокаў у асобных адрэзках малекулы ДНК. Вядома амінакіслотная паслядоўнасць некалькіх соцень бялкоў (напр., адрэнакортыкатропнага гармону чалавека, рыбануклеазы, цытахромаў, гемаглабіну і інш.). Парушэнні амінакіслотнай паслядоўнасці ў малекуле бялку выклікаюць т.зв. малекулярныя хваробы. Амінакіслотную паслядоўнасць поліпептыднага ланцуга для малекулы гармону інсуліну ўстанавіў англ. біяхімік Ф.Сэнгер (1953). Звесткі пра колькасць адрозненняў у амінакіслотных паслядоўнасцях гамалагічных бялкоў, узятых з розных відаў арганізмаў, выкарыстоўваюць пры складанні эвалюцыйных картаў, якія адлюстроўваюць паслядоўныя этапы ўзнікнення і развіцця пэўных відаў арганізмаў у працэсе эвалюцыі.

Агульны хім. састаў бялкоў (у % у пераліку на сухое рэчыва): C—50—55, O—21—23, N—15—18, H—6—7,5, S—0,3—2,5, P—1—2, і інш. Малекулярная маса ад 5 тыс. да 10 млн. Большасць бялкоў раствараецца ў вадзе і ўтварае малекулярныя растворы. Па форме малекул адрозніваюць бялкі фібрылярныя (ніткападобныя) і глабулярныя (згорнутыя ў кампактную структуру сферычнай формы); па растваральнасці ў вадзе, растворах нейтральных соляў, шчолачах, кіслотах і арган. растваральніках вылучаюць альбуміны, гістоны, глабуліны, глютэліны, праламіны, пратаміны і пратэіноіды. Бялкі маюць кіслыя карбаксільныя і амінныя групы, таму ў растворах яны амфатэрныя (маюць уласцівасці асноў і к-т). Пры гідролізе яны распадаюцца да амінакіслот; пад уплывам розных фактараў здольныя да дэнатурацыі і каагуляцыі, уступаюць у рэакцыі акіслення, аднаўлення, нітравання і інш. Пры пэўных значэннях pH у растворах бялкоў пераважае дысацыяцыя тых ці інш. груп, што надае ім адпаведны зарад і выклікае рух у электрычным полі — электрафарэз. Структура бялкоў характарызуецца амінакіслотным саставам, парадкам чаргавання амінакіслотных астаткаў у поліпептыдных ланцугах, іх даўжынёй і размеркаваннем у прасторы. Адрозніваюць 4 парадкі (узроўні) структуры бялкоў: першасную (лінейная паслядоўнасць амінакіслотных астаткаў у поліпептыдным ланцугу), другасную (прасторавая, найчасцей спіральная прасторавая канфігурацыя, якую прымае сам поліпептыдны ланцуг), трацічную (трохмерная канфігурацыя, якія ўзнікае ў выніку складвання або закручвання структур другаснага парадку ў больш кампактную глабулярную форму) і чацвярцічную (злучэнне некалькіх частак з трацічнай структурай у адну больш буйную комплексную праз некавалентныя сувязі). Найб. устойлівая першасная структура бялкоў, іншыя лёгка разбураюцца пры павышэнні т-ры, рэзкім змяненні pH асяроддзя і інш. уздзеяннях (дэнатурацыя бялкоў), што вядзе да страты асн. біял. уласцівасцяў. Фарміраванне прасторавай канфігурацыі малекул бялку вызначаецца наяўнасцю ў поліпептыдных ланцугах вадародных, дысульфідных, эфірных і салявых сувязяў, сіл Ван дэр Ваальса і інш. Уласцівасці бялкоў залежаць ад іх хім. будовы і прасторавай арганізацыі (канфармацыі). Наяўнасць некалькіх узроўняў арганізацыі Б. забяспечвае іх вял. разнастайнасць у прыродзе (напр., у клетках бактэрыі Escherichia coli каля 3000 розных бялкоў, у арганізме чалавека больш за 50 000). Кожны від арганізмаў мае ўласцівы толькі яму набор бялкоў, па якім ён можа быць індэнтыфікаваны. Органы і тканкі жывых арганізмаў маюць розную колькасць бялкоў (у % да сырой вагі); 6,5—8,5 у крыві, 7—9 у мозгу, 16—18 у сэрцы, 18—23 у мышцах, 10—20 у насенні злакаў, 20—40 у насенні бабовых, 1—3 у лісці большасці раслін. Па харч. каштоўнасці бялкі падзяляюць на паўнацэнныя (маюць усе амінакіслоты, неабходныя жывёльнаму арганізму для сінтэзу бялкоў сваіх тканак) і непаўнацэнныя (у складзе малекул няма некаторых амінакіслот). Сутачная патрэба дарослага чалавека ў бялках 100—120 г. Арганізм расходуе ўласныя бялкі, калі ў ежы іх менш за норму. Многія прыродныя бялкі і бялковыя ўтварэнні выкарыстоўваюць у прам-сці (напр., для вырабу скуры, шэрсці, натуральнага шоўку, казеіну, пластмасаў і інш.), медыцыне і ветэрынарыі (як лек. сродкі і біястымулятары, напр., інсулін пры цукр. дыябеце, сываратачны альбумін як заменнік крыві, гама-глабулін для прафілактыкі інфекц. захворванняў, бялкі-ферменты для лячэння парушэнняў абмену рэчываў, гідралізатары бялкоў для штучнага жыўлення). Для атрымання пажыўных і кармавых бялкоў выкарыстоўваюць мікрабіял. сінтэз. Вядуцца даследаванні па штучным сінтэзе бялковых малекул (штучна сінтэзаваны фермент рыбануклеаза і інш.). Бялкі — адзін з гал. аб’ектаў даследаванняў біяхіміі, імуналогіі і інш. раздзелаў біял. навукі.

Літ.:

Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. М., 1987;

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1985;

Гершкович А.А. От структуры к синтезу белка. Киев, 1989;

Овчинников Ю.А. Химия жизни: Избр. тр. М., 1990.

У.М.Рашэтнікаў.

т. 3, с. 397

АХО́ВА АД РАДЫЕАКТЫ́ЎНЫХ ВЫПРАМЯНЕ́ННЯЎ,

сукупнасць фіз. і хім. сродкаў аховы арганізма, накіраваных на стварэнне бяспечных умоў працы персаналу і пражывання насельніцтва пры магчымым уздзеянні радыеактыўнага выпрамянення. Уключае: ахову ад вонкавага выпрамянення «закрытых» крыніц (радыеактыўныя прэпараты, ядз. рэактары, рэнтгенаўскія і паскаральныя ўстаноўкі і інш.); ахову біясферы ад забруджвання радыеактыўнымі рэчывамі «адкрытых» радыеактыўных крыніц (адходы ядз. прам-сці, прадукты выпрабаванняў ядз. зброі і выкідаў прадпрыемствамі атамнай прам-сці, работа з «адкрытымі» радыеактыўнымі прэпаратамі і інш.).

Ахова ад вонкавага выпрамянення мае на мэце аслабленне выпрамянення пры яго ўзаемадзеянні з рэчывам асяроддзя: для паглынання альфа- і бэта-часціц дастаткова аркуша паперы, гумавых пальчатак, адзення ці слоя паветра таўшч. 8—9 см; для паглынання электронаў — некалькіх мм алюмінію, плексігласу або шкла; для паглынання гама-квантаў — матэрыялы, якія ўключаюць элементы з вял. атамнымі нумарамі (вальфрам, свінец, жалеза і інш.), для нейтронаў — водазмяшчальныя рэчывы (парафін, гідрыды металаў, бетон і інш.). Каб знізіць пранікальную здольнасць другаснага выпрамянення (напр., жорсткага зыходнага гама-выпрамянення, тармазнога выпрамянення пры паглынанні бэта-часціц), дадаткова ўжываюць літый або бор. Ахова ад вонкавага апрамянення праводзіцца з улікам спектральнага складу іанізавальнага выпрамянення, магутнасці яго крыніц, адлегласці, на якой знаходзіцца абслуговы персанал, і працягласці знаходжання ў сферы ўздзеяння выпрамянення. Ахоўныя прыстасаванні падзяляюцца на суцэльныя, частковыя, ценявыя і паасобныя (ахоўныя сцены, перакрыцці падлогі і столі, дзверы, назіральныя вокны, кантэйнеры і інш.). Ахова біясферы прадугледжвае спец. захады па зніжэнні канцэнтрацыі радыеактыўных рэчываў у вадзе і паветры да гранічна дапушчальных канцэнтрацый (пастаянна ўдакладняюцца і пераглядаюцца; гл. Дозы выпрамянення). Уздзеянне радыеактыўных рэчываў, што трапляюць у арганізм чалавека і жывёлы, зніжаюць пры дапамозе радыеахоўных рэчываў, якія ўводзяць у арганізм перад ці на працягу ўздзеяння іанізавальнай радыяцыі. Іх умоўна падзяляюць на сродкі агульнабіял. дзеяння, якія павышаюць натуральную радыерэзістэнтнасць — агульную супраціўляльнасць арганізма (вадкія экстракты і настойкі элеўтэракоку калючага, жэньшэню, лімонніку кітайскага, лагахілусу, вітаміны, гармоны, каферменты, вітамінна-амінакіслотныя комплексы, некат. мікраэлементы і антыбіётыкі, біястымулятары) і спецыфічныя радыеахоўныя рэчывы — радыепратэктары, якія ствараюць умовы штучнай радыерэзістэнтнасці. Да іх належаць пераважна рэчывы сінт. паходжання, увядзенне якіх за некалькі мінут ці гадзін перад апрамяненнем у арганізм чалавека і жывёлы паніжае ўздзеянне іанізавальнага выпрамянення. Найбольш эфектыўныя індалілалкіламіны і серазмяшчальныя злучэнні (напр., амінаалкілтыяфасфаты, пептыды і адпаведныя ім дысульфіды, серазмяшчальныя амінакіслоты, дытыякарбаматы, вытворныя тыязалідзіну). Яны выкарыстоўваюцца ў асноўным для індывід. засцярогі арганізма ад вонкавага апрамянення ў надзвычайных абставінах (аварыйныя, ваен. ўмовы) і для пераважнай аховы нармальных тканак пры прамянёвай тэрапіі злаякасных пухлін. Найбольш эфектыўныя сумесі з радыепратэктараў, якія валодаюць рознымі механізмамі ахоўнага дзеяння.

Ва ўстановах, дзе праводзяцца работы з крыніцамі іанізавальных выпрамяненняў, ажыццяўляецца дазіметрычны і радыеметрычны кантроль. Пры рабоце з «закрытымі» крыніцамі робяць замеры індывід. дозаў для ўсіх відаў апрамянення, перыядычны кантроль магутнасцяў дозаў на рабочых месцах і ў сумежных памяшканнях. Пры правядзенні работ з вял. крыніцамі ўстанаўліваюць прылады з аўтам. сігналізацыяй. Пры наяўнасці «адкрытых» крыніц дадаткова кантралююць колькасць радыеактыўных рэчываў у паветры рабочых памяшканняў, забруджанне рабочых паверхняў, абсталявання, рук і адзення працуючых, радыеактыўнасць сцёкавых водаў і паветра, што выдаляецца ў атмасферу. У выпадках буйнамаштабных аварый на АЭС (накшталт Чарнобыльскай) прадугледжваюцца паэтапныя мерапрыемствы: першачарговыя — укрыццё, эвакуацыя і ўвядзенне стабільнага ёду насельніцтву ў першыя дні пасля аварыі; перасяленне, абмежаванні на ўжыванне харч. прадуктаў з забруджаных тэрыторый, дэзактывацыйныя работы і рэкультывацыя с.-г. угоддзяў і інш.

Літ.:

Владимиров В.Г., Красильников И.И., Арапов О.В. Радиопротекторы: структура и функция. Киев, 1989;

Beir V. Health effects of exposure to low levels of ionizing radiation. Washington, 1990.

т. 2, с. 147