Verbum

ВЫСОКАМАЛЕКУЛЯ́РНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

палімеры, хімічныя злучэнні з малекулярнай масай ад некалькіх тысяч да дзесяткаў мільёнаў. Малекулы высокамалекулярных злучэнняў (макрамалекулы) складаюцца з тысяч атамаў, звязаных хім. сувязямі. Паводле паходжання падзяляюць на прыродныя, ці біяпалімеры (напр., бялкі, нуклеінавыя кіслоты, поліцукрыды), і сінтэтычныя (напр., поліэтылен, поліаміды), паводле саставу — на неарганічныя палімеры, арганічныя і элементаарганічныя палімеры.

У залежнасці ад размяшчэння ў макрамалекуле атамаў і груп атамаў (манамерных звёнаў) адрозніваюць высокамалекулярныя злучэнні: лінейныя, макрамалекулы якіх утвараюць адкрыты лінейны ланцуг (напр., каўчук натуральны) ці выцягнутую ў ланцуг паслядоўнасць цыклаў (напр., цэлюлоза); разгалінаваныя, макрамалекулы якіх — лінейны ланцуг з адгалінаваннямі (напр., крухмал); сеткавыя — трохвымерная сетка з адрэзкаў высокамалекулярных злучэнняў ланцуговай будовы (напр., ацверджаныя фенола-альдэгідныя смолы). Макрамалекулы аднолькавага хім. саставу могуць быць пабудаваны з манамерных звёнаў рознай прасторавай канфігурацыі (гл. Прасторавая ізамерыя). Палімеры з адвольным чаргаваннем стэрэаізамерных звёнаў наз. атактычнымі. Стэрэарэгулярныя палімеры складаюцца з аднолькавых ці розных, але размешчаных у ланцугу ў пэўнай паслядоўнасці стэрэаізамераў. Паводле тыпу манамерных звёнаў палімеры падзяляюць на гомапалімеры (палімер утвораны адным манамерам, напр. поліэтылен) і супалімеры (палімер утвораны з розных манамерных звёнаў, напр. бутадыен-стырольныя каўчукі). Асн. фіз.-хім. і мех. ўласцівасці высокамалекулярных злучэнняў: здольнасць утвараць высокатрывалыя валокны і плёнкі палімерныя, набракаць перад растварэннем і ўтвараць высокавязкія растворы, здольнасць да вял. абарачальных дэфармацый (высокаэластычнасць). Гэтыя ўласцівасці абумоўлены высокай малекулярнай масай, ланцуговай будовай і гнуткасцю макрамалекул. У лінейных высокамалекулярных злучэннях яны выяўлены найб. поўна. Трохвымерныя высокамалекулярныя злучэнні з вял. частатой сеткі нерастваральныя, няплаўкія і не здольныя да высокаэластычных дэфармацый. Высокамалекулярныя злучэнні могуць існаваць у крышт. і аморфным фазавым стане. Аморфныя высокамалекулярныя злучэнні акрамя высокаэластычнага могуць знаходзіцца ў шклопадобным і вязкацякучым станах. Высокамалекулярныя злучэнні з нізкай (ніжэй за пакаёвую) т-рай пераходу з шклопадобнага ў высокаэластычны стан наз. эластамерамі, з высокай — пластыкамі (гл. Пластычныя масы).

Палімеры маюць малую шчыльнасць (900—2200 кг/м³), нізкі каэф. трэння і малы знос, выдатныя дыэл. і аптычныя ўласцівасці, высокую хім. ўстойлівасць да к-т, шчолачаў і інш. агрэсіўных рэчываў. Прыродныя высокамалекулярныя злучэнні, якія ўтвараюцца ў клетках жывых арганізмаў у выніку біясінтэзу, вылучаюць з расліннай і жывёльнай сыравіны. Сінт. высокамалекулярныя злучэнні атрымліваюць полімерызацыяй і полікандэнсацыяй. Асн. тыпы палімерных матэрыялаў — пластычныя масы, гума, валокны хімічныя, лакі, фарбы, эмалі, клеі, герметыкі, іонаабменныя смолы выкарыстоўваюць у розных галінах нар. гаспадаркі і побыце. Біяпалімеры складаюць аснову жывых арганізмаў і ўдзельнічаюць ва ўсіх працэсах іх жыццядзейнасці.

М.Р.Пракапчук.

т. 4, с. 322

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

АБМЕ́Н РЭ́ЧЫВАЎ,

метабалізм, сукупнасць хім. ператварэнняў рэчываў у жывых арганізмах, якія забяспечваюць іх развіццё, жыццядзейнасць, самаўзнаўленне, сувязь з навакольным асяроддзем і адаптацыю да змен у ім. Аснову абмену рэчываў складаюць непарыўна звязаныя і ўзаемаабумоўленыя працэсы анабалізму, катабалізму і абмену энергіі. У сукупнасці яны забяспечваюць структурную і функцыян. цэласнасць арганізмаў, ляжаць у аснове іх гамеастазу. У планетарным маштабе абмен рэчываў складае важную частку кругавароту рэчываў у прыродзе. Для кожнага віду жывых арганізмаў характэрны свой, генетычна замацаваны ўзровень абмену рэчываў, які залежыць ад іх спадчынных уласцівасцяў, месца ў эвалюцыйным радзе, узросту, полу, умоў існавання і інш. фактараў (напр., абмен рэчываў ніжэйшы ў раслін і халаднакроўных жывёл, вышэйшы ў цеплакроўных, слабы ў час спячкі, анабіёзу, высокі ў перыяд размнажэння і г.д.). Пры вял. і разнастайным асартыменце арган. рэчываў, якія ўцягваюцца ў абмен, агульная яго схема ў розных арганізмаў падобная, вызначаецца ўпарадкаванасцю і падабенствам паслядоўнасці біяхім. ператварэнняў, што адбываюцца пры абавязковым удзеле ферментаў. Дзякуючы абмену рэчываў з пажыўных рэчываў утвараюцца характэрныя для дадзенага арганізма злучэнні, якія выкарыстоўваюцца як буд. ці энергет. матэрыял, пастаянна і няспынна абнаўляюцца органы і тканкі без прынцыповай змены іх хім. саставу. Асн. тыпы злучэнняў, якія ўдзельнічаюць у абмене рэчываў у арганізме, — бялкі, тлушчы, вугляводы, мінеральныя рэчывы. Іх навук. даследаванне вылучаецца ў самаст. раздзелы біяхіміі.

Ператварэнні рэчываў ад моманту іх паступлення ў арганізм да ўтварэння канчатковых прадуктаў распаду складаюць сутнасць т.зв. прамежкавага абмену рэчываў. Асн. яго этапы: ператраўленне і ўсмоктванне пажыўных рэчываў у страўнікава-кішачным тракце; дастаўка атрыманых рэчываў да розных органаў і тканак; іх перабудова, раскладанне і выкарыстанне для біясінтэзу спецыфічных рэчываў, клетак і тканак; раскладанне такіх рэчываў з утварэннем прамежкавых злучэнняў і канчатковых прадуктаў абмену; выдаленне апошніх з арганізма. Цэнтр. месца ў абмене рэчываў належыць цыклу трыкарбонавых кіслот, у якім перакрыжоўваюцца шляхі бялковага, вугляводнага, тлушчавага абмену (гл. схему). Найважн. прамежкавы прадукт абмену рэчываў — ацэтылкаэнзім A, які ўдзельнічае ва ўсіх працэсах анабалізму і катабалізму і аб’ядноўвае іх; асн. канчатковыя прадукты — H₂O, CO₃, NH₃, мачавіна і інш. У рэгуляванні працэсаў абмену рэчываў гал. месца займаюць змены актыўнасці і інтэнсіўнасці сінтэзу клетак, абмен можа самарэгулявацца па прынцыпе адваротнай сувязі. Вял. значэнне ў рэгуляванні абмену рэчываў маюць біял. мембраны. У высокаарганізаваных жывёл рэгулюецца і каардынуецца нейрагумаральнай сістэмай пры ўдзеле біял. актыўных рэчываў (вітаміны, гармоны, медыятары і інш.). Разбалансаванне абмену рэчываў з’яўляецца прычынай або вынікам узнікнення разнастайных хвароб, фіксацыя змен у ім — важны дыягнастычны сродак. Гл. таксама Бялковы абмен, Вугляводны абмен, Тлушчавы абмен, Мінеральны абмен.

Літ.:

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

Страйер Л. Биохимия: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1984—85.

Я.В.Малашэвіч.

т. 1, с. 28