Verbum

БІЯСФЕ́РА

(ад бія... + сфера),

абалонка Зямлі, састаў, структура і энергетыка якой абумоўлены сукупнай дзейнасцю і ўплывамі жывых арганізмаў. Першыя ўяўленні пра біясферу сфармуляваў франц. вучоны Ж.Б.Ламарк (1802). Тэрмін «біясфера» ўвёў аўстр. геолаг Э.Зюс (1875). Стварэнне цэласнага вучэння пра біясферу належыць рус. вучонаму У.І.Вярнадскаму (1926). Біясфера ўключае арганізмы (каля 3 млн. відаў), іх рэшткі, прыземную ч. атмасферы да вышыні азонавага экрана (20—30 км), усю гідрасферу і верхнюю частку літасферы; усе яны ўзаемазвязаны працэсамі міграцыі рэчыва і энергіі. Ніжняя мяжа біясферы на сушы на глыб. да 3—4 км ад паверхні зямной кары, у Сусветным ак. на 1—2 км ніжэй за дно. У біясферы (паводле Вярнадскага) адрозніваюць 7 розных, але ўзаемазвязаных тыпаў рэчываў: жывое рэчыва (расліннае, жывёльнае і мікраарганізмы), біягеннае рэчыва (прадукты жыццядзейнасці жывых арганізмаў — гаручыя выкапнёвыя, вапнякі і інш.), косныя рэчывы (горныя пароды магматычнага, неарган. паходжання, вада і інш.), біякосныя рэчывы (прадукты распаду і перапрацоўкі горных і асадкавых парод жывымі арганізмамі), радыеактыўнае рэчыва, рассеяныя атамы і рэчыва касм. паходжання (метэарыты, касм. пыл). Асн. функцыя біясферы — выкарыстанне сонечнай энергіі (фотасінтэз) і біялагічны кругаварот рэчываў і энергіі, які забяспечвае развіццё ўсіх жыццёвых працэсаў. Жывыя арганізмы (жывое рэчыва) і іх жыццёвае асяроддзе арганічна звязаны паміж сабой і ўтвараюць сістэмы глабальнага, рэгіянальнага і лакальнага ўзроўняў. У рэгіянальных і лакальных сістэмах вылучаюць структурныя адзінкі біясферы: біёмы, біягеацэнозы (экасістэмы), прыродныя зоны на раўнінах і вышынныя (вертыкальныя) прыродныя паясы ў гарах. Біясфера мазаічная паводле структуры і саставу адлюстроўвае геахім. і геафіз. неаднароднасць аблічча Зямлі (мацерыкі і акіяны, прыродныя зоны і паясы, раўніны і горы і інш.) і нераўнамернасць у размеркаванні жывога рэчыва. Больш за 90% усяго жывога рэчыва біясферы прыпадае на наземную расліннасць. Агульная маса жывога рэчыва ў Б. ацэньваецца ў 1,8—2,5·10​¹² т (у пераліку на сухое рэчыва) і складае нязначную ч. масы біясферы (3·10​¹⁸ т). На стан біясферы моцна ўплывае гасп. дзейнасць чалавека. Антрапагеннае ўздзеянне стымулюе пераход біясферы ў якасна новы стан — наасферу. Ахова біясферы прадугледжвае сістэму мерапрыемстваў: вядзенне біясфернага маніторынгу, арганізацыю біясферных запаведнікаў і інш., накіраваных на захаванне арганізмаў і біягеацэнозаў. Праводзіцца комплексная міжнар. праграма «Чалавек і біясфера». Гл. таксама Ахова прыроды, Забруджванне навакольнага асяроддзя.

Літ.:

Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. 2 изд. М., 1987;

Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек 2 изд. М., 1986;

Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В. Биосфера, экология, охрана природы: Справ. пособие. Киев, 1987.

Г.А.Семянюк.

т. 3, с. 178

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ электрамагнітнае, свабоднае электрамагнітнае поле, якое існуе незалежна ад крыніц, што яго ствараюць; працэс утварэння свабоднага электрамагнітнага поля. Выпрамяненню ўласцівы т.зв. карпускулярна-хвалевы дуалізм. Асн. хвалевыя характарыстыкі выпрамянення — частата ν (або даўжыня хвалі $\mathrm{\lambda }=c/\mathrm{\nu }$), дзе c — скорасць святла ў вакууме), а таксама хвалевы вектар $\overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}$ , дзе $\overrightarrow{n}$ — адзінкавы вектар напрамку распаўсюджвання хвалі. Хвалевыя ўласцівасці выпрамянення праяўляюцца ў наяўнасці інтэрферэнцыі і дыфракцыі (гл. Дыфракцыя хваль, Інтэрферэнцыя хваль). Карпускулярныя ўласцівасці характарызуюцца тым, што кожнай асобнай хвалі з частатой ν і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}$ адпавядае часціца (квант або фатон) з энергіяй $\mathrm{E}=\mathrm{h\nu }$ і імпульсам $\overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Карпускулярныя ўласцівасці праяўляюцца ў квантавых з’явах, напр., фотаэфект, Комптана эфект і інш.

Праяўленне хвалевых ці карпускулярных (квантавых) уласцівасцей выпрамянення залежыць ад яго частаты, па значэннях якой выпрамяненне ўмоўна падзяляецца на дыяпазоны (гл. табл.). <TABLE> Для хваль вял. даўжыні (напр., ЗВЧ, радыёхвалі) энергія квантаў вельмі малая, таму карпускулярныя ўласцівасці выпрамянення практычна не праяўляюцца. З павелічэннем частаты расце энергія квантаў і з інфрачырвонага дыяпазону ўжо пачынаюць пераважаць карпускулярныя ўласцівасці.

Уласцівасці выпрамянення для малых частот апісваюцца класічнай электрадынамікай, для вялікіх — квантавай. Паводле класічных Максвела ўраўненняў выпрамяненне ў кожным пункце прасторы і ў кожны момант часу характарызуецца напружанасцямі электрычнага $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і магнітнага $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ палёў і пераносіць энергію, аб’ёмная шчыльнасць якой $\mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)$ . У квантавай тэорыі ўраўненні Максвела поўнасцю захоўваюцца, аднак велічыні $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ маюць іншы сэнс. У гэтым выпадку сувязь паміж хвалевымі і карпускулярнымі ўласцівасцямі выпрамянення мае статыстычны характар: шчыльнасць энергіі эл.-магн. хвалі вызначаецца лікам квантаў у адзінцы аб’ёму $\mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}$ , для асобнага кванта імавернасць яго знаходжання ў пэўным аб’ёме прапарцыянальная шчыльнасці энергіі.

Выпрамяненне ўзнікае ў рэчыве пры нераўнамерным руху эл. зарадаў ці змене магн. момантаў, у выніку чаго рэчыва траціць энергію і адбываюцца працэсы выпрамянення. Да іх адносяцца выпрамяненне бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага святла атамамі і малекуламі, γ-выпрамяненне атамных ядраў, выпрамяненне радыёхваль антэнамі. Адваротныя працэсы выпрамянення — працэсы паглынання. Пры іх за кошт энергіі выпрамянення павялічваецца энергія рэчыва. Паводле законаў класічнай электрадынамікі сістэма рухомых зараджаных часціц неперарыўна траціць энергію ў выглядзе выпрамянення — адбываецца неперарыўны працэс утварэння эл.-магн. хваль. Аднак у квантавых сістэмах працэсы выпрамянення і паглынання дыскрэтныя і адбываюцца ў адпаведнасці з законамі квантавых пераходаў (гл. Вымушанае выпрамяненне, Спантаннае выпрамяненне).

М.А.Ельяшэвіч, Л.М.Тамільчык.

т. 4, с. 318

АДЭНАЗІНФО́СФАРНЫЯ КІСЛО́ТЫ, адэназінфасфаты,

складаныя арган. злучэнні (нуклеатыды), 5​¹-фосфарныя эфіры адэназіну. Маюць у сабе адэнін, рыбозу і 1 (адэназінмонафосфарная — адэнілавая к-та, АМФ; вядома таксама яе цыклічная форма, гл. ў арт. Цыклічныя нуклеатыды), 2 (адэназіндыфосфарная к-та, АДФ) ці 3 (адэназінтрыфосфарная кіслата; АТФ) астаткі фосфарнай к-ты. Знаходзяцца ў клетках усіх жывёльных і раслінных арганізмаў у сумарнай канцэнтрацыі 2—15 мМ (каля 87% усяго фонду свабодных нуклеатыдаў). Утвараюць адэнілавую сістэму, якой належыць адно з цэнтр. месцаў у абмене рэчываў і энергіі, пры гэтым пара АДФ/АТФ служыць асн. звяном перадачы энергіі ў клетках: пры пераносе фасфарыльных груп на АМФ, АДФ энергія ў арганізме акумулюецца, пры адшчапленні — вылучаецца.

Адэназінмонафасфат існуе ў свабоднай форме, уваходзіць у састаў РНК, многіх ферментаў, якія ўдзельнічаюць у пераносе вадароду і астаткаў фосфарнай к-ты. Знойдзены ў эрытрацытах крыві, мышцах, а таксама ў дражджах. Адэназіндыфасфат — прамежкавае злучэнне ў рэакцыях, якія звязаны з утварэннем і распадам АТФ, выконвае самастойную ролю ў рэгуляцыі працэсу «дыхання» мітахондрый. У жывых клетках знаходзіцца пераважна ў комплексе з іонамі Mg​²⁺. АДФ-глюкоза ўдзельнічае ў сінтэзе крухмалу. Штучныя прэпараты адэназінфосфарнай кіслаты — іголкападобныя крышталі (АМФ, АТФ) або парашок (АДФ). Растворы дынатрыевай і монакальцыевай соляў АТФ выкарыстоўваюцца для ін’екцый пры мышачнай дыстрафіі, спазме сардэчных і перыферычных сасудаў. Проціпаказаны пры свежых інфарктах міякарду і запаленчых хваробах лёгкіх.

Літ.:

Калинин Ф.Л., Лобов В.П., Жидков В.А. Справочник по биохимии. Киев, 1971;

Ленинджер А. Биохимия: Пер. с англ. М., 1976;

Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1981;

Справочник биохимика: Пер. с англ. М., 1991.

т. 1, с. 145

ГЛІКО́ЛІЗ

(ад грэч. glykys салодкі + ..ліз),

адзін з цэнтральных шляхоў расшчаплення глюкозы з цукроў ці поліцукроў у жывёльных, раслінных і многіх бактэрыяльных клетках; ферментатыўны анаэробны працэс негідралітычнага распаду вугляводаў (пераважна глюкозы) да малочнай к-ты. Адыгрывае значную ролю ў абмене рэчываў жывых арганізмаў, забяспечвае клеткі энергіяй ва ўмовах недахопу кіслароду, а ў аэробных умовах з’яўляецца стадыяй, якая папярэднічае дыханню. У гліколізе адзначаюць 3 этапы (гл. схему). На 1-м этапе (рэакцыі 1—4) малекула глюкозы пераўтвараецца ў 2 малекулы гліцэральдэгід-3-фасфату (з выкарыстаннем 2 фасфатных груп і энергіі, якая выдзяляецца пры гідролізе адэназінтрыфасфату — АТФ). На 2-м этапе (рэакцыі 5, 6) альдэгідная група кожнай з 2 малекул гліцэральдэгід-3-фасфату акісляецца да карбаксільнай, а энергія, якая пры гэтым выдзяляецца, ідзе на сінтэз АТФ з адэназіндыфасфату (АДФ) і неарганічнага фасфату, адначасова адбываецца аднаўленне нікацінамідадэніндынуклеатыду (НАД) да нікацінамідадэніндынуклеатыдфасфату (НАДФ). На 3-м этапе (рэакцыі 7—9) 2 малекулы фасфату, якія далучыліся да цукру на 1-м этапе, пераносяцца назад на АДФ, у выніку чаго ўтвараецца АТФ і кампенсуюцца затраты АТФ на 1-м этапе. Сумарны выхад энергіі пры гліколізе зводзіцца да сінтэзу 2 малекул АТФ (на 1 малекулу глюкозы), якія ўтварыліся ў рэакцыях 5 і 6. У большасці клетак жывёл піруват, які ўтвараецца пры гліколізе, поўнасцю акісляецца ў мітахондрыях да CO₂ і H₂O. У анаэробных арганізмаў і тканках (шкілетныя мышцы) гідроліз — асн. крыніца клетачнага АТФ. Малекулы пірувату, застаючыся ў цытазоле, могуць пераўтварацца ў залежнасці ад віду арганізма ў лактат (у мышцах, некат. мікраарганізмах) або ў этанол + CO₂ (у дражджах, гл. Браджэнне).

А.М.Ведзянееў.

т. 5, с. 295

БІЯГЕАХІМІ́ЧНЫ КРУГАВАРО́Т РЭ́ЧЫВАЎ,

біягеахімічныя цыклы, абмен рэчывам і энергіяй паміж рознымі кампанентамі біясферы. Абумоўлены жыццядзейнасцю арганізмаў і мае цыклічны характар. Тэрмін увёў у 1910-я г. рус. вучоны У.І.Вярнадскі, які распрацаваў тэарэт. асновы біягеахім. цыклічнасці. Біягеахімічны кругаварот рэчываў у прыродзе ўзаемазвязаны, складае дынамічную аснову існавання жыцця, а ў некаторых выпадках (кругаварот вугляроду, кіслароду, вадароду, фосфару, крэмнію і інш. біягенаў) з’яўляецца ключавым для разумення эвалюцыі і сучаснага стану біясферы. Рухаючыя сілы біягеахімічнага кругавароту рэчываў — энергія Сонца і дзейнасць жывога рэчыва (сукупнасці ўсіх жывых арганізмаў), што прыводзіць да перамяшчэння вял. масаў хім. элементаў, канцэнтравання і пераразмеркавання энергіі, акумуляванай у працэсе фотасінтэзу. Гасп. дзейнасць чалавека выклікае флуктуацыі біягеахімічнага кругавароту рэчываў праз парушэнне стану біягеацэнозаў і працэсаў біял. самарэгуляцыі прыродных сістэм.

т. 3, с. 167