Verbum

БЯЛКО́ВЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць хім. пераўтварэнняў бялкоў і амінакіслот у жывых арганізмаў; важнейшая частка абмену рэчываў (у спалучэнні з пераўтварэннямі інш. азотазмяшчальных рэчываў утварае сістэму азоцістага абмену). Два ўзаемазвязаныя бакі бялковага абмену ў арганізме — распад (катабалізм) і біясінтэз (анабалізм) бялкоў. Першая стадыя аднаўлення бялкоў — іх гідроліз да амінакіслот пры дапамозе ферментаў катэпсінаў (тканкавых пратэіназаў), што лакалізаваны пераважна ў лізасомах (дзейнічаюць у кіслым асяроддзі). Амінакіслоты ўтвараюцца і пры гідролізе (ператраўленні) харч. бялкоў пад уздзеяннем пратэалітычных ферментаў (пратэазаў) страўнікава-кішачнага тракту (пепсін, трыпсін, хіматрыпсін, эластаза, экзапептыдазы), якія ўсмоктваюцца ў ім і трапляюць у клетку. Толькі такім шляхам паступаюць у арганізм неабходныя яму незаменныя амінакіслоты. У клетках амінакіслоты ўтвараюць амінакіслотны фонд клеткі, выкарыстоўваюцца на сінтэз пептыдаў, бялкоў, пурынаў, пірымідзінаў, гемапратэінаў, вугляводаў, ліпідаў, нізкамалекулярных гармонаў і інш. рэчываў, уступаюць у асн. агульныя рэакцыі абмену: пераамініраванне, дэзамініраванне і дэкарбаксіліраванне.

Пры пераамініраванні (трансмініраванні) α-амінагрупа адшчапляецца ад L.-амінакіслот і пераносіцца ў асноўным на α-вуглярод α-кетаглутаравай кіслаты. Гэта рэакцыя мае асабліва вял. значэнне пры біясінтэзе амінакіслот у раслінах: нітраты і нітрыты, што трапляюць у расліны з глебы, аднаўляюцца з утварэннем аміяку, які звязваецца з α-кетаглутаравай кіслатой; утвараецца глутамінавая кіслата. Амінагрупа гэтай кіслаты ў працэсе рэакцыі пераносіцца на кетакіслоты з утварэннем інш. амінакіслот. Пры дэзамініраванні адбываецца распад амінакіслот з выдзяленнем аміяку. Найб. значэнне ў арганізме жывёл і чалавека мае акісляльнае дэзамініраванне, пры якім утвараецца кетакіслата і аміяк. Утвораныя пры пераамініраванні і акісляльным дэзамініраванні α-кетакіслоты здольныя аднаўляцца з утварэннем амінакіслот, якія ў працэсе катабалізму могуць выкарыстоўвацца на сінтэз глюкозы і ацэтонавых цел. Пры дэкарбаксіліраванні амінакіслот вылучаецца вуглякіслы газ (CO₂) і ўтвараюцца аміны, а пры дэкарбаксіліраванні араматычных амінакіслот — біягенныя аміны (трыптамін, сератанін, гістамін, γ-амінамасляная кіслата). Аміяк, што ўтвараецца пры дэзамініраванні амінакіслот і амінаў, таксічны для арганізма. Абясшкоджванне яго адбываецца пры аднаўленчым амініраванні, у рэакцыях сінтэзу глутаміну і аспаргіну, у цыкле сінтэзу мачавіны ў печані (у чалавека, млекакормячых і некат. інш. жывёл) ці мачавой кіслаты (у птушак, рэптылій, насякомых). У чалавека і жывёл мачавіна выдаляецца з арганізма з мачой, часткова ў выглядзе аманійных соляў, у раслін магчыма паўторнае яе ўключэнне ў працэсы сінтэзу бялку. Збалансаваны па паступленні (у т. л. ў складзе незаменных амінакіслот) і выдаленні азоту, бялковы абмен вызначае фарміраванне ў арганізме стану азоцістай раўнавагі, калі патрэба яго ў бялках можа быць мінімальнай (гл. Бялковы мінімум). Рэгулюецца бялковы абмен ў чалавека і жывёл ферментамі, гармонамі пры ўдзеле нерв. сістэмы (гл. Нейрагумаральная рэгуляцыя, Гарманальная рэгуляцыя).

Літ.:

Строев Е.А. Биологическая химия. М., 1986;

Николаев А.Я. Биологическая химия. М., 1989;

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 2 изд. М., 1990.

В.К.Кухта.

т. 3, с. 398

БІЯАРГАНІ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

галіна арганічнай хіміі, якая вывучае сувязь паміж будовай арган. рэчываў і іх біял. функцыямі. Выкарыстоўвае пераважна метады арган. і фіз. хіміі, таксама фізікі і матэматыкі. У біяарганічнай хіміі даследуюцца біяпалімеры (бялкі, тлушчы, вугляводы, ферменты, нуклеінавыя кіслоты і інш.), нізкамалекулярныя біярэгулятары (вітаміны, гармоны, прастагландзіны, антыбіётыкі, ферамоны і інш.); сінт. біялагічна актыўныя злучэнні, у т. л. лекі, пестыцыды, гербіцыды і інш. Спалучае аналіз хім. структуры, прасторавай будовы арган. злучэння з яго сінтэзам, мадыфікацыяй і вывучэннем хім. дзеяння ў сувязі з біял. функцыямі.

Склалася на мяжы біяхіміі і арган. хіміі, з’явілася лагічным працягам хіміі прыродных злучэнняў. Найб. значныя этапы станаўлення біяарганічнай хіміі: адкрыццё α-спіральнай структуры бялкоў (Л.Полінг), вызначэнне хім. будовы нуклеатыдаў (А.Тод), амінакіслотнай паслядоўнасці інсуліну (Ф.Сенгер), працы па канфармацыйным аналізе біялагічна актыўных злучэнняў (Д.Бартан, У.Прэлаг), поўны хім. сінтэз рэзерпіну, хларафілу, вітаміну B₁₂ (Р.Вудвард). У Расіі і СССР уплыў на развіццё біяарганічнай хіміі зрабілі працы А.М.Бутлерава, М.Дз.Зялінскага, А.Е.Арбузава, У.М.Радыёнава, А.М.Белазерскага, І.М.Назарава, М.А.Праабражэнскага, М.М.Шамякіна, Ю.А.Аўчыннікава і інш. У 1960—70-я г. пачалі выкарыстоўваць у сінтэзе ферменты, напр., для камбінаванага хіміка-энзіматычнага сінтэзу гена (Г.Карана). Энзімалагічныя метады сінтэзу далі магчымасць выбіральна ператвараць прыродныя злучэнні і атрымліваць новыя біялагічна актыўныя пептыды, алігацукрыды, нуклеатыды і нуклеінавыя кіслоты. У 1970—80-я г. інтэнсіўна развіваюцца сінтэз алігануклеатыдаў і генаў, мембраналогія, аналіз структуры складаных бялкоў, сярод якіх трансаміназа, β-галактазідаза, ДНК-залежная РНК-полімераза, γ-глабуліны, інтэрфероны і мембранныя бялкі (адэназінтрыфасфатаза, бактэрыярадапсін, цытахромы P-450); даследуюцца будова і механізм дзеяння нейрапептыдаў — рэгулятараў вышэйшай нерв. дзейнасці. Біяарганічная хімія звязана з практычнай медыцынай і сельскай гаспадаркай (стварэнне імунахім. сродкаў мікрааналізу біялагічна актыўных рэчываў, сінтэз антыбіётыкаў, гармонаў, вітамінаў, стымулятараў росту раслін і рэгулятараў паводзін жывёл і насякомых), біятэхналогіяй, хім. і мікрабіял. прам-сцю. Спалучэнне метадаў біяарганічнай хіміі і геннай інжынерыі дало магчымасць атрымаць інсулін чалавека, інтэрферон, гармон росту чалавека і інш. біялагічна актыўныя злучэнні бялкова-пептыднай прыроды.

На Беларусі развіццё біяарганічнай хіміі пачалося пасля ўтварэння ў 1974 Ін-та біяарган. хіміі АН на чале з А.А.Ахрэмам. Вывучаюцца і даследуюцца: структуры і функцыі бялкоў, ферментаў, нуклеінавых кіслот і нізкамалекулярных біярэгулятараў (стэроідных гармонаў, прастагландзінаў), тонкі арган. сінтэз пестыцыдаў, лек. прэпаратаў і іншых фізіялагічна актыўных біяхім. злучэнняў. Даследаваны: біяхім. ўласцівасці стэроідаў і прастагландзінаў (Ахрэм, Ф.А.Лахвіч, У.А.Хрыпач), стэроідных і бялковых гармонаў (А.А.Стральчонак), нуклеатыдаў і нуклеазідаў (І.А.Міхайлопула), механізмы дзеяння акісляльна-аднаўляльных ферментных сістэм і іх мадэлявання (Дз.І.Мяцеліца, С.А.Усанаў), структура і арганізацыя мембранна-звязаных ферментаў (В.Л.Чашчын), таксама сінтэз новых лек. прэпаратаў на аснове гетэрацыклічных злучэнняў (Л.І.Ухава) і інш.

Літ.:

Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия М., 1987;

Дюга Г., Пенни К. Биоорганическая химия: Хим. подходы к механизму действия ферментов: Пер. с англ. М., 1983;

Бендер М., Бергерон Р., Комияма М. Биоорганическая химия ферментативного катализа: Пер. с англ. М., 1987.

Дз.І.Мяцеліца.

т. 3, с. 165

ГЕЙ-ЛЮСА́К ((Gay-Lussac) Жазеф Луі) (6.12.1778, г. Сен-Леанар-дэ-Набла, Францыя — 9.5.1850),

французскі хімік і фізік. Чл. Парыжскай АН (1806). Скончыў Політэхн. школу ў Парыжы (1800), дзе і працаваў у 1800—02, з 1809 праф. хіміі гэтай школы і праф. фізікі ў Сарбоне, з 1832 праф. хіміі ў Бат. садзе ў Парыжы. Адкрыў газавыя законы, названыя яго імем (гл. Гей-Люсака законы), хім. элемент бор (1808, разам з Л.Ж.Тэнарам). Атрымаў сінільную к-ту і дыцыян (1815). Вынайшаў тэрмаметрограф (1816), ртутны барометр, вежу для ўлоўлівання аксідаў азоту пры прамысл. вытв-сці сернай к-ты (1827). Распрацаваў прамысл. метад атрымання шчаўевай к-ты з драўнянага пілавіння (1829), удасканаліў метады аб’ёмнага аналізу (1824—32).

Літ.:

Макаров В.С., Шамшин Д.Л. Классическая химия и ее творцы. Воронеж, 1989.

т. 5, с. 134

ВІНАГРА́ДАЎ (Аляксандр Паўлавіч) (21.8.1895, С.-Пецярбург — 16.11.1975),

савецкі геахімік. Акад. АН СССР (1953; чл.-кар. 1943). Двойчы Герой Сац. Працы (1949, 1975). Скончыў Ваенна-мед. акадэмію (1924) і Ленінградскі ун-т. З 1947 дырэктар Ін-та геахіміі і аналітычнай хіміі імя Вярнадскага АН СССР, адначасова з 1953 у Маскоўскім ун-це. З 1967 віцэ-прэзідэнт АН СССР. Навук. працы па геа-, біягеа- і касмахіміі. Распрацаваў пытанні фарміравання зямных абалонак (зоннае плаўленне), хім. эвалюцыі Зямлі, геахіміі ізатопаў і інш. Замежны чл. многіх АН і ганаровы чл. Амер. і Франц. геал. т-ваў. Прэмія імя У.І.Леніна (1934), Ленінская прэмія 1962. Дзярж. прэмія 1949, 1951. Залаты медаль імя М.В.Ламаносава АН СССР (1973).

Тв.:

Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. 2 изд. М., 1957;

Введение в геохимию океана. М., 1967;

Химия планет // Наука и человечество. М., 1969.

т. 4, с. 181

ЛІ́ШТВАН (Іван Іванавіч) (н. 3.11.1932, в. Вялікая Дайнава Валожынскага р-на Мінскай вобл.),

бел. вучоны ў галіне фізікахіміі торфу. Акад. Нац. АН Беларусі (1980), д-р тэхн. н. (1969), праф. (1971). Засл. дз. нав. і тэхн. Беларусі (1978). Скончыў БПІ (1956). З 1958 у Калінінскім політэхн. ін-це. У 1973—87 дырэктар Ін-та торфу, у 1990—97 — Ін-та праблем выкарыстання прыродных рэсурсаў і экалогіі АН Беларусі. З 1987 — віцэ-прэзідэнт, з 1992 акад.-сакратар Аддз. хім. і геал. навук Нац. АН Беларусі. Навук. працы па механіцы торфу, фіз.-хім. асновах тэхналогіі вытв-сці торфу, працэсах структураўтварэння і вільгацепераносу ў торфе, надмалекулярных структурах арган. злучэнняў торфу і інш.

Тв.:

Микро- и макрореология дисперсных систем. Мн., 1975;

Физико-химические основы технологии торфяного производства. Мн., 1983 (у сааўт.);

Физика и химия торфа. М., 1989 (у сааўт.);

Физические процессы в торфяных залежах. Мн., 1989 (разам з Я.Ц.Базіным, У.І.Косавым);

Массоперенос в природных дисперсных системах. Мн., 1992 (разам з АМ.Абрамцом, М.У.Чураевым).

т. 9, с. 330

ЗВЫШПРАВАДНІКІ́,

рэчывы, у якіх пры ахаладжэнні ніжэй за крытычную тэмпературу электрычнае супраціўленне падае практычна да нуля — мае месца звышправоднасць.

Ад інш. электраправодных матэрыялаў З. адрозніваюцца поўнай адсутнасцю супраціўлення пастаяннаму эл. току, т.зв. захопам магн. патоку ўнуры кольца з З. і эфектам Майснера (магн. поле не пранікае ў тоўшчу З. пры напружанасці поля, меншай за крытычную, — сілавыя лініі поля агінаюць З.; на гэтым эфекце заснавана дзеянне звышправодных магн. экранаў). Да З. адносяцца многія металы (свінец Pb, алюміній Al, талій Ti, ніобій Nb і інш.), метал сплавы (напр., свінец—золата Pb—Au, ніобій—тытан—цырконій Nb—Ti—Zr), інтэрметалічныя злучэнні, карбіды, нітрыды, некаторыя паўправаднікі і палімеры. З. выкарыстоўваюцца для стварэння звышправодных магнітаў, балометраў, магутных электрагенератараў і рухавікоў, сілавых кабеляў і трансфарматараў вял. магутнасці для сістэм цэнтралізаванага размеркавання электраэнергіі, звышадчувальных дэтэктараў выпрамяненняў, у высакаскораснай лічбавай электроніцы і інш. Гл. таксама Высокатэмпературная звышправоднасць, Джозефсана эфект.

Літ.:

Физико-химия сверхпроводников. М., 1976;

Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников. М., 1982.

Я.М.Галалобаў.

т. 7, с. 41

БРОМ (лац. Bromum),

Br, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы. Ат. н. 35, ат. м. 79,904; належыць да галагенаў. Прыродны складаецца са стабільных ізатопаў ​⁷⁹Br (50,56%) і ​⁸¹Br (49,44%). Вядомы штучныя радыеактыўныя ізатопы (​⁸⁰Br, ​⁸²Br). Адкрыты франц. хімікам Ж.Баларам (1826).

Бром — чырвона-бурая вадкасць з непрыемным рэзкім пахам, лёгка выпараецца, t_пл -7,25 °C, t_кіп 59,2 °C, шчыльн. 3105 кг/м³. Слаба раствараецца ў вадзе (насычаны водны раствор наз. бромнай вадой), добра ў арган. растваральніках. Малекула двухатамная. Бром непасрэдна рэагуе з большасцю металаў (акрамя плаціны і танталу) і з некаторымі неметаламі (сера, фосфар) з утварэннем брамідаў. З вадародам пры награванні ўтварае бромісты вадарод. З кіслародам і азотам непасрэдна не рэагуе. Моцны акісляльнік Атрымліваюць з марской вады, азёрных і падземных расолаў, шчолаку калійнай вытв-сці акісленнем брамідаў хлорам. Бром і яго злучэнні выкарыстоўваюць у вытв-сці антыдэтанатараў (для бензіну), фота- і кінаматэрыялаў, медыкаментаў, інсектыцыдаў, фарбавальнікаў. Ядавіты; ГДК у паветры 0,5 мг/м³.

Літ.:

Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, иода и их соединений. М., 1979.

т. 3, с. 259

НЕРНСТ ((Nernst) Вальтэр Фрыдрых Герман) (25.6.1864, г. Вамбжэзьна Куяўска-Паморскага ваяв., Польшча — 18.11.1941),

нямецкі фізік і фізікахімік, адзін са стваральнікаў фізічнай хіміі. Чл. Берлінскай АН (1905), Лонданскага каралеўскага т-ва (1932). Замежны ганаровы чл. АН СССР (1926). Скончыў Вюрцбургскі ун-т (1887). З 1891 праф. Гётынгенскага ун-та, у 1902—33 праф. і адначасова дырэктар Ін-та хіміі (1905—22), Ін-та фізікі (1924—33) Берлінскага ун-та. Навук. працы па фізіцы нізкіх тэмператур, тэрмадынаміцы, тэорыі раствораў, хім. кінетыцы, электрахіміі. Сфармуляваў трэці закон тэрмадынамікі (гл. Нернста тэарэма), адкрыў адну з тэрмамагн. з’яў (гл. Нернста—Этынгсгаўзена эфект). Распрацаваў дыфузійную тэорыю гетэрагенных хім. рэакцый на мяжы падзелу фаз (1904). Атрымаў ураўненне залежнасці электроднага патэнцыялу ад тэрмадынамічнай актыўнасці ўдзельнікаў электрахім. рэакцыі (ураўненне Н., 1888). Нобелеўская прэмія 1920.

Тв.:

Рус. пер. — Теоретическая химия с точки зрения закона Авогадро и термодинамики. СПб., 1904.

Літ.:

Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. 2 изд. М., 1981;

Льоцци М. История физики: Пер. с итал. М., 1970.

А.І.Болсун.

т. 11, с. 293

АКІСЛЕ́ННЕ БІЯЛАГІ́ЧНАЕ,

біяхімічны працэс, сукупнасць акісляльна-аднаўляльных рэакцый. Адбываецца ва ўсіх жывых клетках (пераважна ў мітахондрыях), складае аснову тканкавага дыхання і браджэння. Асн. функцыя акіслення біялагічнага — забеспячэнне арганізма энергіяй, якая паступова вызваляецца з арган. рэчываў пры перадачы аднаўляльных эквівалентаў (АЭ) — пратонаў і электронаў (ці толькі электронаў) ад донара да акцэптара (з прычыны рознасці іх акісляльна-аднаўляльных патэнцыялаў) і назапашваецца пераважна ў форме багатых энергіяй сувязяў адэназінтрыфосфарнай кіслаты (АТФ) і інш. макраэргічных злучэнняў. У аэробаў (большасць жывёл і раслін, многія мікраарганізмы) канчатковы акцэптар АЭ — кісларод. Пастаўшчыкі АЭ — арган. і неарган. рэчывы. Найб. значэнне мае акісленне біялагічнае, якое адбываецца пры гліколізе, акісленні α-кетаглутаравай к-ты і пры пераносе АЭ у ланцугу акісляльных (дыхальных) ферментаў (гл. Акісляльнае фасфарыліраванне). У разліку на 1 малекулу глюкозы гліколіз дае 2, акісляльнае фасфарыліраванне ў дыхальным ланцугу — 34 малекулы АТФ. У працэсе дыхання адбываецца паслядоўнае многаступеньчатае акісленне вугляводаў, тлушчаў і бялкоў, што прыводзіць да аднаўлення асн. пастаўшчыкоў АЭ для дыхальнага ланцуга, якое ў значнай ступені ажыццяўляецца ў трыкарбонавых кіслот цыкле. Мяркуюць, што гліколіз, цыкл трыкарбонавых кіслот і дыхальны ланцуг функцыянуюць у клетках усіх эўкарыётаў. Рэакцыі акіслення біялагічнага ў клетках каталізуюць аксідарэдуктазы. Акісляльныя рэакцыі, аднак, не заўсёды суправаджаюцца назапашваннем энергіі. Яны таксама нясуць функцыі пераўтварэння рэчываў (напр., пры ўтварэнні жоўцевых к-т, стэроідных гармонаў, на шляхах метабалізму амінакіслот і інш.). Акісленнем абясшкоджваюцца многія чужародныя і таксічныя для арганізма рэчывы (араматычныя злучэнні, недаакісленыя прадукты дыхання і інш.). Такое акісленне біялагічнае наз. свабодным акісленнем і суправаджаецца ўтварэннем цяпла. Мяркуюць, што сістэма пераносу электронаў, якая ажыццяўляе акісляльнае фасфарыліраванне, здольная пераключацца на свабоднае акісленне пры павелічэнні патрэбнасці ў цяпле.

Вывучэнне працэсаў акіслення ў арганізме пачалося ў 18 ст. з прац А.Лавуазье. Вял. заслуга ў даследаванні акіслення біялагічнага належыць У.І.Паладзіну (разглядаў акісленне біялагічнае як ферментацыйны працэс). Значны ўклад зрабілі таксама сав. вучоныя А.М.Бах, У.А.Энгельгарт, У.А.Беліцэр, С.Я.Севярын, У.П.Скулачоў, ням. О.Варбург, Г.Віланд, англ. Д.Кейлін, Х.Крэбс, П.Мітчэл, амер. Д.Грын, А.Ленінджэр, Б.Чанс, Э.Рэкер і інш. (лакалізацыя акіслення біялагічнага ў клетцы, сувязь з інш. працэсамі абмену рэчываў, механізмы ферментацыйных акісляльна-аднаўляльных рэакцый, акумуляцыя і пераўтварэнне энергіі і інш.). Гл. таксама Біяэнергетыка.

На Беларусі розныя аспекты акіслення біялагічнага вывучаюць у ін-тах біяарганічнай хіміі, фотабіялогіі, фізіялогіі, біяхіміі (Гродна) АН, БДУ.

Літ.:

Кривобокова С.С. Биологическое окисление: Ист. очерк М., 1971;

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

Строев Е.А. Биологическая химия. М., 1986;

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 2 изд. М., 1990.

М.М.Філімонаў.

т. 1, с. 191