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

БІЯХІ́МІЯ (ад бія... + хімія),

біялагічная хімія, навука, якая вывучае хім. састаў арганізмаў і хім. працэсы, звязаныя з іх жыццядзейнасцю. Адрозніваюць статычную біяхімію, якая займаецца пераважна аналізам хім. саставу арганізмаў і цесна ўзаемазвязана з біяарганічнай хіміяй і малекулярнай біялогіяй, дынамічную біяхімію, што даследуе працэсы ператварэння рэчываў у арганізме, і функцыянальную біяхімію, якая высвятляе сувязь паміж хім. ператварэннямі малекул і функцыяй клеткі ці органа (механізмы сакрэцыі, мышачнае скарачэнне, перадача спадчынных уласцівасцяў і інш.), а таксама механізмы рэгуляцыі працэсаў жыццядзейнасці. Паводле аб’ектаў даследавання адрозніваюць біяхімію мікраарганізмаў, раслін, жывёл і чалавека. Шэраг раздзелаў біяхіміі вылучаюць у асобныя навук. дысцыпліны: біяхімія вітамінаў, гармонаў, клінічная біяхімія і інш. Асобна ідуць параўнальная і эвалюцыйная біяхімія, якія займаюцца вывучэннем узаемасувязі паміж рознымі жывымі арганізмамі на малекулярным узроўні.

Як асобная навука біяхімія сфарміравалася ў 19 ст. Гісторыя развіцця біяхіміі бярэ пачатак ад аграхімікаў (ням. ўрач і прыродазнавец Парацэльс, 16 ст., і інш.), якія разглядалі жыццядзейнасць чалавека з пазіцый хіміі, увялі ў практыку лячэння шэраг хім. прэпаратаў. У пач. 19 ст. праведзены даследаванні па вывучэнні хім. саставу раслінных і жывёльных клетак, у 1828 сінтэзавана мачавіна (ням. хімік Ф.Вёлер), у 1842 у Германіі выдадзены першы падручнік па біяхіміі (І.Зіман). Ва ун-тах Еўропы, Расіі (Казань, А.Я.Данілеўскі, 1863) адкрыты кафедры біяхіміі. У 2-й пал. 19 ст. назапашаны некаторыя звесткі пра састаў і хім. пераўтварэнні бялкоў, тлушчу і вугляводаў, працэс браджэння (ням. вучоныя Ю.Лібіх, Э.Бухнер, франц. Л.Пастэр), фотасінтэз (К.А.Ціміразеў). Вял. ўклад у развіццё біяхіміі ў Расіі зрабілі М.В.Ненцкі, адзін з заснавальнікаў тэорыі біясінтэзу мачавіны ў арганізме млекакормячых, Я.С.Лондан (распрацаваў метады ангіястаміі і арганастаміі для прыжыццёвага даследавання абменных працэсаў на цэлым арганізме), У.І.Паладзін і Дз.М.Пранішнікаў (вывучалі абмен азоту ў раслінах), А.М.Бах (заснавальнік школы рус. біяхімікаў; даследаваў хімізм фотасінтэзу і акісляльныя працэсы ў клетцы) і інш.

На Беларусі біяхім. даследаванні праводзяцца з канца 19 ст. Цяпер вядуцца ў біял. ін-тах АН Беларусі, НДІ мед. і с.-г. профілю, на адпаведных кафедрах і ў навук. цэнтрах ВНУ. Найб. вядомы працы па біяхіміі фотасінтэзу (Ц.М.Годнеў, А.А.Шлык, А.С.Вечар), глебавых ферментаў (В.Ф.Купрэвіч), біяхіміі мікраэлементаў (В.А.Лявонаў, Ф.Я.Беранштэйн), вітамінаў (Ю.М.Астроўскі), біяхіміі біял. мембранаў (С.В.Конеў), па патахіміі (М.Ф.Меражынскі), біяхіміі апрамененага арганізма (Л.С.Чаркасава). Даследуюцца біяхім. працэсы ў тканках, асобныя праблемы тэхн. біяхіміі, малекулярнай біяхіміі, біяэнергетыкі; вывучаюцца лакалізацыя і ператварэнне рэчываў у клетках і тканках, сувязь паміж будовай біяпалімераў і інш. біялагічна актыўных прыродных злучэнняў з іх функцыямі. Патрабуюць вырашэння праблемы: вывучэнне малекулярных асноў злаякаснага росту, імунітэту, малекулярных механізмаў памяці, асноў рацыянальнага харчавання чалавека і жывёл, малекулярных асноў спадчынных і саматычных захворванняў чалавека, арганізацыі і механізмаў дзейнасці генома, прынцыпаў біял. пазнавання, структуры і функцыі біял. мембранаў, праблемы ўзаемаадносін чалавека і навакольнага асяроддзя.

Літ.:

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

Кретович В.Л. Очерки по истории биохимии в СССР. М., 1984;

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

Биохимия человека. Т. 1—2. М., 1993.

В.К.Кухта.

т. 3, с. 181

ГРЫБЫ́ (Mycota),

група гетэратрофных бесхларафільных арганізмаў, разнастайных паводле будовы, памераў і спосабу жыцця; адно з царстваў жывой прыроды. Спалучаюць прыкметы раслін (нерухомасць, верхавінкавы тып росту, наяўнасць клетачных сценак і інш.) і жывёл (гетэратрофны тып абмену, наяўнасць хіціну, утварэнне мачавіны і глікагену і інш.). Маюць асобы цыкл развіцця (змена ядзерных фаз, дыкарыятычны стан, разнаякаснасць ядзер у межах адной клеткі — гетэракарыёз і інш.). Раней грыбы адносілі да ніжэйшых раслін. Вядома больш за 100 тыс. відаў грыбоў, пашыраных па ўсім зямным шары. Падзяляюцца на 3 аддзелы: ааміцэты, слізевікі і сапраўдныя грыбы. Сярод апошніх вылучаюць аскаміцэты, базідыяльныя грыбы, зігаміцэты, недасканалыя грыбы, хітрыдыяміцэты.

Вегетатыўнае цела большасці грыбоў уяўляе сабой міцэлій (грыбніцу), які складаецца з адна- ці шматклетачных разгалінаваных тонкіх ніцей — гіфаў, што ў працэсе развіцця ўтвараюць строму або пладовыя целы рознай марфалогіі. Арганізмы ніжэйшых грыбоў (слізевікі, хітрыдыяміцэты) прадстаўлены голымі плазмодыямі. У жыццёвым цыкле грыбоў магчымы розныя стадыі развіцця (плеямарфізм). Аднаклетачны стан назіраецца ў перыяд размнажэння грыбоў (напр., у спор). Грыбы размнажаюцца вегетатыўным, бясполым і палавым спосабамі. У аснову вызначэння сістэматычнага стану грыбоў пакладзены асаблівасці будовы грыбнога цела, палавога і бясполага споранашэння і формы пладовых цел. Вегетатыўнае размнажэнне ажыццяўляецца кавалкамі міцэлію (шапкавыя грыбы), пачкаваннем (дрожджы), асобнымі клеткамі — аідыямі (галасумчатыя), гемамі і хламідаспорамі (галаўнёвыя грыбы), бясполае — з дапамогай спор, што ўтвараюцца на асобных клетках міцэлію. Споры могуць фарміравацца эндагенна, унутры шарападобна пукатых канцоў гіфаў (спарангіяспоры, зааспоры; у ніжэйшых грыбоў) або экзагенна (канідыяспоры; у вышэйшых і некат. ніжэйшых грыбоў). Для палавога размнажэння ўласціва зліццё аднолькавых або розных паводле памераў гамет (у ніжэйшых грыбоў), яйцаклеткі і сперматазоіда (у ааміцэтаў), вегетатыўных клетак з аднолькавымі або рознымі палавымі знакамі (у зігаміцэтаў), антэрыдыю і архікарпа з утварэннем сумкі (у аскаміцэтаў) або шляхам саматагаміі з утварэннем базідый (у базідыяміцэтаў). Утварэнню сумак і базідый звычайна папярэднічае развіццё на міцэліі пладовых цел — спец. спараносных органаў. У аскаміцэтаў гэта клейстатэцый, перытэцый, апатэцый і інш., у базідыяльных грыбоў распасцёртыя, палачка-, куста-, шара-, зоркападобныя і інш. пладовыя целы.

У прыродна-кліматычных зонах Беларусі трапляюцца прадстаўнікі ўсіх сістэматычных груп грыбоў, якія спецыялізаваны да розных экалагічных умоў існавання. Напр., агарыкальныя, афілафаральныя, гастэраміцэты і інш. сапрабіёнты развіваюцца ў лясах на гнілой драўніне, лясным подсціле, плесневыя грыбы — на прадуктах харчавання, кармах жывёл. Мучніста-расяныя грыбы, іржаўныя, перанаспоравыя, хітрыдыевыя, гельмінтаспорый, фузарый, фітафтора, макраспорый, склератынія і інш. групы фітапатагенных грыбоў паразітуюць на збожжавых, агароднінных, пладова-ягадных культурах. Вядома больш за 200 відаў ядомых грыбоў і каля 40 відаў ядавітых грыбоў. Грыбы мінералізуюць раслінныя рэшткі ў глебе, патагенныя грыбы выклікаюць хваробы раслін, жывёл і чалавека. Грыбы — актыўныя накапляльнікі радыенуклідаў. Многія віды плесневых грыбоў выкарыстоўваюць у мікрабіял. прам-сці для атрымання вітамінаў, антыбіётыкаў, ферментаў, стэроідных гармонаў, дрожджы — у хлебапячэнні, піваварэнні, вінаробстве. Шэраг відаў грыбоў культывуюць (шампіньёны, вешанкі, труфелі). Вывучае грыбы мікалогія.

Літ.:

Беккер З.Э. Физиология грибов и их практическое использование. М., 1963;

Эволюция и систематика грибов: Теорет. и прикладные аспекты. Л., 1984;

Сержанина Г.И., Змитрович И.И. Микромицеты: Иллюстрир. пособие для биологов. Мн., 1978.

В.В.Карпук.

т. 5, с. 471

ГАЛАЎНЫ́ МОЗГ,

пярэдні аддзел цэнтральнай нервовай сістэмы пазваночных жывёл і чалавека, размешчаны ў поласці чэрапа; матэрыяльная аснова вышэйшай нервовай дзейнасці, галоўны рэгулятар усіх жыццёвых функцый арганізма і яго ўзаемаадносін з навакольным асяроддзем.

Філагенетычна галаўны мозг фарміраваўся па шляху ўскладнення будовы і функцый пярэдняга канца нервовай трубкі ў цеснай сувязі з развіццём органаў пачуццяў (гл. ў арт. Цэфалізацыя). У беспазваночных яго ролю выконвае галаўны ганглій, асабліва развіты ў вышэйшых насякомых і малюскаў. Прымітыўны галаўны мозг вылучаецца ў папярэдніка пазваночных — ланцэтніка. У пазваночных жывёл ён ускладняўся з дыферэнцыяцыяй на аддзелы. Сапраўдны галаўны мозг упершыню выявіўся ў кругларотых з падзелам яго на слабадыферэнцыраваны пярэдні мозг (забяспечвае функцыю нюху), сярэдні мозг (уключае вышэйшыя зрокавыя цэнтры), задні мозг (з пачатковай дыферэнцыяцыяй на прадаўгаваты мозг і мазжачок). У рыб інтэнсіўна развіваецца і мазжачок. Выхад пазваночных на сушу абумовіў пераразмеркаванне ролі асобных аддзелаў галаўнога мозга: у земнаводных і рэптылій аб’ёмная доля задняга мозга невялікая, у павялічаным сярэднім мозгу з’яўляюцца адпаведна двух- і чатырохбугор’е; у рэптылій пярэдні мозг дыферэнцыруецца на прамежкавы мозг і 2 паўшар’і канцавога мозга. У птушак развіваюцца глыбокія аддзелы пярэдняга мозга і мазжачок; у млекакормячых — кара вялікіх паўшар’яў (пярэдні і задні мозг дыферэнцыруецца). Антагенетычна галаўны мозг — вытворнае мазгавых пузыроў, поласці якіх развіваюцца ў жалудачкі мозга;эвалюцыйнае ўскладненне будовы галаўнога мозга прасочваецца ў працэсе эмбрыянальнага развіцця жывёл.

У чалавека галаўны мозг дасягнуў найвышэйшай ступені развіцця за кошт павелічэння масы, ускладнення будовы і функцый вял. паўшар’яў, марфал. і функцыян. злучаных пучком нерв. валокнаў — мазолістым целам. Ніжнія аддзелы галаўнога мозга ўтвараюць ствол мозга, які пераходзіць у спінны мозг. Вялікія паўшар’і, падзеленыя глыбокай шчылінай на правае і левае, утвараюць вялікі, або канцавы мозг — аддзел галаўнога мозга, большы за ўсе астатнія. Паверхня яго ў чалавека і буйных жывёл мае звіліны і барозны (у чалавека самыя глыбокія падзяляюць паўшар’і на долі — лобную, цемянную, скроневую, патылічную), у дробных — гладкая. Верхні слой вял. мозга складаецца з шэрага рэчыва (у чалавека таўшчыня слоя 1—5 мм, пераважна нерв. клеткі), ніжэй знаходзіцца белае рэчыва (пераважна нерв. валокны), у тоўшчы якога вылучаюцца падкоркавыя вузлы, або базальныя гангліі (важнейшыя — паласатае цела, бледны шар), утвораныя шэрым рэчывам. У склад усіх структур галаўнога мозга ўваходзіць нейраглія. Да функцыянальна важных утварэнняў галаўнога мозга належаць таламус, гіпаталамус, эпіталамус, лімбічная сістэма і інш. Зверху галаўны мозг пакрыты цвёрдай павуціннай і мяккай мазгавымі абалонкамі, прастора паміж якімі запоўнена цэрэбраспінальнай вадкасцю. Кровазабеспячэнне галаўнога мозга адбываецца праз пазваночныя і ўнутр. сонныя артэрыі. Адзін з асн. прынцыпаў работы галаўнога мозга — безумоўныя і ўмоўныя рэфлексы, якія рэалізуюцца з удзелам экстрапіраміднай сістэмы і піраміднай сістэмы (ёсць толькі ў млекакормячых, найб. развітая ў малпаў і чалавека). Паміж часткамі галаўнога мозга назіраецца двух- і шматбаковая сувязь. Аналіз і сінтэз, перапрацоўка, захоўванне і выдача атрыманай ад рэцэптараў інфармацыі ажыццяўляюцца ў канцавым мозгу (кара вял. паўшар’яў, падкоркавыя структуры). Ацэнка інфармацыі магчыма дзякуючы працэсам памяці. Праз зыходныя ўплывы галаўны мозг кантралюе ўзбуджальнасць рэфлекторных аддзелаў спіннога мозга (гл. Вегетатыўная нервовая сістэма). У кары галаўнога мозга знаходзяцца цэнтры кіравання складанымі рухальнымі актамі, у прадаўгаватым — дыхання, сардэчнай дзейнасці, сасударасшыральны, глытання, жавання, сакрэцыі стрававальных залоз, потавыдзялення, рэгуляцыі мышачнага тонусу, кашлю і інш. Нерв. цэнтры шэрага рэчыва экраннага тыпу працуюць па прынцыпе дывергенцыі, нерв. цэнтры стваловай часткі ядзернага тыпу — па прынцыпе канвергенцыі. Гіпаталамус — вышэйшы цэнтр рэгуляцыі вегетатыўных функцый, месца ўзаемадзеяння нерв. і эндакрыннай сістэм, эпіталамус — цыркадных рытмаў. Нармальная работа галаўнога мозга магчыма пры пэўным узроўні ўзбуджальнасці яго асн. аддзелаў, які падтрымліваецца праз рэтыкулярную фармацыю, сімпатычную нервовую сістэму, мазжачок і спецыфічныя шляхі, што ідуць ад органаў пачуццяў, праз механізмы самарэгуляцыі тонусу кары вял. паўшар’яў. Здольнасць галаўнога мозга перапрацоўваць інфармацыю і ўвасабляць яе ў пэўныя рэакцыі арганізма забяспечвае ўсе віды вышэйшай нерв. дзейнасці, у т. л. мысленне, свядомасць. Функцыі галаўнога мозга могуць парушацца пры шкодных уздзеяннях (мех., фіз., хім., радыяцыйных) на яго ў цэлым або на пэўны ўчастак. Значную ролю ва ўзнікненні паталогіі галаўнога мозга маюць заганы развіцця ці пашкоджанні нерв. сістэмы ў перыяд эмбрыягенезу, расстройствы мазгавога кровазвароту (пры інсультах, атэрасклерозе, гіпертанічнай хваробе, анеўрызмах), запаленчыя працэсы (пры абсцэсах, арахнаідыце, менінгіце, менінгаэнцэфаліце, энцэфаліце), інфекц. і паразітарныя фактары (пры цыстыцэркозе, сіфілісе, эхінакакозе і інш.), чэрапна-мазгавыя траўмы, функцыян. расстройствы, парушэнні працэсаў самарэгуляцыі галаўнога мозга (неўрозы, псіхічныя хваробы і расстройствы) і інш.

Па агульнай сярэдняй масе галаўны мозг дарослага чалавека (прыкладна 1500 г пры аб’ёме каля 1500 см³ і плошчы паверхні 1600—2000 см²) саступае толькі галаўному мозгу слана (каля 5700 т) і кіта (6000—7000 г). Адносная яго сярэдняя маса ў дачыненні да агульнай масы цела, т.зв. паказчык Рагінскага, у галаўнога мозга чалавека найвышэйшая — 32; у дэльфінаў — 16, у сланоў — 10,4, у малпаў — 2—4. Прамой залежнасці паміж памерамі галаўнога мозга і яго здольнасцямі да ажыццяўлення вышэйшай нерв. дзейнасці не ўстаноўлена.

Літ.:

Мозг: Пер. з англ. М., 1984.

Я.В.Малашэвіч.

т. 4, с. 453