Verbum

АПЕРО́Н (ад лац. operare працаваць, дзейнічаць),

участак генетычнага матэрыялу з аднаго, двух і больш счэпленых структурных генаў, якія кадзіруюць бялкі (ферменты), што ажыццяўляюць паслядоўныя этапы біясінтэзу якога-н. метабаліту. У аперон эўкарыёт уваходзіць, як правіла, адзін структурны ген. Рэгулятарныя элементы аперона складаюць таксама праматар (участак малекулы ДНК, з якім спецыфічна звязваецца фермент РНК-палімераза, што ажыццяўляе транскрыпцыю аперона) і аператар (участак ДНК, які нясе функцыю «ўключэння» або «выключэння» структурных генаў і рэгулюе функцыянальную актыўнасць аперона). Канцэпцыя аперона распрацавана франц. вучонымі Ф.​Жакобам і Ж.​Мано (1961) для тлумачэння механізму рэгуляцыі сінтэзу бялку ў бактэрыяльных клетках.

Рэгулятарная функцыя аперона адбываецца на стадыі транскрыпцыі і забяспечвае каардынацыю сінт. працэсаў і адпаведныя рэакцыі клеткі на ўплыў навакольнага асяроддзя. Кантралюе дзейнасць аперона ген-рэгулятар, які можа знаходзіцца ў розных участках храмасомы. Яго прадукт — бялок-рэгулятар — пастаянна сінтэзуецца ў клетцы ў невял. колькасці і здольны ўзаемадзейнічаць з двума рознымі субстратамі, з аператарам і эфектарам (нізкамалекулярным рэчывам). У рэпрэсібельных сістэмах комплекс бялку-рэгулятара з эфектарам набывае роднасць з аператарам і далучаецца да яго, у выніку адбываецца выключэнне генаў, якія кіруюцца гэтым аператарам. У індуцыбельных сістэмах эфектар, які далучаецца да бялку-рэгулятара, вызваляе аператар ад гэтага бялку. Такім чынам, запускаюцца ў работу гены, падпарадкаваныя дадзенаму аператару.

т. 1, с. 425

АБАЛО́НКА клеткі, клетачная сценка,

структурнае ўтварэнне на перыферыі клеткі, якое забяспечвае ёй трываласць, форму, засцерагае пратапласт ад вонкавых уздзеянняў і ўдзельнічае ў абмене рэчываў. Абалонка клетак раслін знаходзіцца за межамі клетачнай мембраны. Яе аснову (каркас) складаюць упарадкаваныя, паслойна перакрыжаваныя мікрафібрылы з малекул цэлюлозы, апушчаныя ў аморфную масу (матрыкс) з геміцэлюлозы і пекцінавых рэчываў.

Звычайна адрозніваюць абалонкі першасныя і другасныя. Першасныя (тонкія, з неўпарадкаваным размяшчэннем фібрылаў) больш уласцівы маладым клеткам (у іх найбольш пекцінаў і геміцэлюлозы, яны могуць расці). Знутры на першасную абалонку адкладваецца цвёрдая і пругкая (за кошт павышанай колькасці цэлюлозы) другасная абалонка. Яна мае паслойную будову і вызначае таўшчыню клетачнай сценкі, у большасці выпадкаў мае поры, праз якія праходзяць плазмадэсмы. У большасці раслін у абалонцы адбываюцца хім. працэсы, якія вядуць да іх адраўнення, акаркавення, кутынізацыі, аслізнення, мінералізацыі, утварэння камедзяў. Абалонка клетак жывёл — спецыялізаваны слой на іх паверхні, які складаецца з плазматычнай мембраны (плазмалемы) і ўласна абалонкі. Плазмалема ёсць ва ўсіх клетках, пабудавана з бялкоў і ліпідаў, актыўна ўдзельнічае ў абмене рэчываў, можа ўтвараць нарасці (мікраварсінкі) і ўцягванні. Уласна абалонка ёсць не ва ўсіх жывёльных клетках. Яна можа ўтварацца самой клеткай і за кошт сакрэтаў клетак, складаецца пераважна з вугляводаў і іх злучэнняў з бялкамі, здольная выконваць ролю вонкавага шкілета клеткі (пелікула прасцейшых, хіцінавая кутыкула членістаногіх), аховы ад вонкавых уздзеянняў (шматслойная абалонка яйцаклетак, абалонка цыстаў) і інш. функцыі.

т. 1, с. 12

ГЕНЕТЫ́ЧНЫ КОД,

адзіная сістэма «запісу» спадчыннай інфармацыі ў малекулах нуклеінавых кіслот у выглядзе паслядоўнасці нуклеатыдаў, што ўваходзяць у склад генаў. Уласцівы ўсім жывым арганізмам (у т. л. вірусам) і заснаваны на індывід. адрозненні ў наборах і ўзаемаразмяшчэнні чатырох азоцістых асноў (адэніну, гуаніну, цытазіну, урацылу) у малекулах ДНК або РНК. Адзінкай генетычнага кода служыць кадон, або трыплет (трынуклеатыд). Генетычны код, запісаны ў малекуле ДНК, вызначае парадак размяшчэння амінакіслот у бялковай малекуле, ад якога залежыць уласцівасць самога бялку. Зыходзячы з таго, што малекула ДНК складаецца з дзесяткаў тысяч нуклеатыдаў, практычна дапускаецца неабмежаваная колькасць спалучэнняў азоцістых асноў і магчымасць кадзіравання ўсіх бялкоў у арганізме.

Сутнасць генетычнага кода, прынцыпы будовы і асн. ўласцівасці (універсальнасць, здольнасць да выраджэння, трыплетнасць) эксперыментальна выявілі ў 1961—65 амер. вучоныя Ф.​Крык і С.​Брэнер, М.​Нірэнберг, С.​Ачоа, Х.​Карана і інш. Рэалізацыя генетычнага кода ў жывых клетках ажыццяўляецца ў працэсе сінтэзу матрычнай РНК на ДНК гена (транскрыпцыя) і сінтэзу бялку (трансляцыя), пры якім паслядоўнасць нуклеатыдаў гэтай РНК пераводзіцца ў адпаведную паслядоўнасць амінакіслот бялковай малекулы. 61 кадон з 64 кадзіруюць пэўныя амінакіслоты, 3 адказваюць за заканчэнне сінтэзу бялку. Некалькі кадонаў могуць кадзіраваць адну і тую ж амінакіслату (выраджальнасць генетычнага кода), але адзін і той жа кадон адпавядае толькі адной амінакіслаце. За рэдкім выключэннем генетычны код універсальны — аднолькавы для ўсіх арганізмаў.

Э.​В.​Крупнова.

т. 5, с. 157

ПРОСТАГЛАНДЗІ́НЫ,

біялагічна актыўныя рэчывы з шырокім спектрам фізіял. дзеяння; адносяцца да тлустых кіслот. Выяўлены ў тканках і органах большасці жывёл, чалавека і некат. раслін. Вядома каля 20 прыродных П. Першапачаткова лічыліся сакрэтам праста́ты (адсюль назва). Найважн. фізіял. ўздзеянне П. — здольнасць выклікаць скарачэнні гладкіх мышцаў, асабліва мышцаў маткі і яйцаводаў (утрыманне П у тканках маткі пры родах і менструацыі значна павышаецца), мышцаў стрававальнай і дыхальнай сістэм, крывяносных сасудаў. П. зніжаюць здольнасць трамбацытаў да агрэгацыі, выдзяленне стрававальнага соку і яго кіслотнасці, актывізуюць дзейнасць ц. н. с. і інш.

Маюць шкілет з 20 атамаў вугляроду і цыклапентанавае кольца. У залежнасці ад структуры кольца адрозніваюць П. тыпаў E, F (фізіялагічна больш важныя), A, B, C, D, якія валодаюць розным спецыфічным уздзеяннем Напр., П. A зніжае крывяны ціск і не стымулюе гладкія мышцы інш. органаў, П. E зніжае крывяны ціск і адначасова стымулюе гладкія мышцы. Біясінтэз П. адбываецца ў семявых пузырках, у матцы, мозгу, трамбацытах, міякардзе, эндакрынных залозах і інш. тканках і органах. З прычыны надзвычай хуткага распаду (долі секунды — 2 мін) П., у адрозненне ад класічных гармонаў, дзейнічаюць побач з месцам сакрэцыі. Уздзеянне на фізіял. працэсы адбываецца праз рэгуляцыю ўнутрыклетачных пасрэднікаў (цыклічных нуклеатыдаў), якія ўплываюць на сінтэз бялкоў. П. таксама прымаюць удзел у рэгуляцыі клетачнага адказу на нейрагумаральнае ўздзеянне. Прэпараты П. і іх вытворныя выкарыстоўваюцца ў медыцыне.

Літ.:

Варфоломеев С.Д., Мевх А.Т. Простагландины — молекулярные биорегуляторы. М., 1985.

С.​С.​Ермакова.

т. 13, с. 41

АНТЫБІЁТЫКІ (ад анты... + грэч. bios жыццё),

арганічныя рэчывы, што ўтвараюцца ў мікраарганізмах і ў невял. дозах прыгнечваюць жыццядзейнасць інш. мікраарганізмаў, вірусаў і клетак. Да антыбіётыкаў адносяць таксама раслінныя (фітанцыды) і жывёльнага паходжання рэчывы з антымікробным дзеяннем. Вядома каля 4 тыс. антыбіётыкаў, у мед. практыцы выкарыстоўваецца каля 60 (першы клінічна эфектыўны антыбіётык пеніцылін адкрыты англ. мікрабіёлагам А.​Флемінгам у 1929).

Паводле хім. прыроды антыбіётыкі належаць да розных груп злучэнняў: вугляродзмяшчальныя (неаміцын, канаміцын, стрэптаміцын, амінагліказіды і інш., антыбіётыкі групы рыстаміцыну — ванкаміцын), макрацыклічныя лактоны (эрытраміцын, алеандаміцын, паліены), хіноны і блізкія да іх рэчывы (тэтрацыкліны, антрацыкліны), пептыды і пепталіды (пеніцыліны, інтэрферон, граміцыдзін С, актынаміцыны) і інш. Паводле механізма дзеяння адрозніваюць антыбіётыкі, якія парушаюць сінтэз клетачных абалонак бактэрый (пеніцыліны і інш.), бялкоў (тэтрацыкліны, хлорамфенікол і інш.), нуклеінавых кіслот (проціпухлінныя антыбіётыкі — аліваміцын, рубаміцын, кармінаміцын і інш.), разбураюць цэласнасць цытаплазматычных мембран (паліены) і біяэнергет. працэсаў (граміцыдзін С). Антыбіётыкі могуць мець шырокі спектр дзеяння (уплываюць на грамдадатныя і грамадмоўныя бактэрыі, напр. тэтрацыкліны) і вузкі (актыўныя пераважна да грамдадатных мікробаў, напр. пеніцылін, рыфампіцын).

На лек. і гасп. мэты антыбіётыкі атрымліваюць гал. чынам мікрабіял. сінтэзам на аснове бактэрый і мікраскапічных грыбкоў (пераважна актынаміцэтаў), частку — хім. сінтэзам або хім. мадыфікацыяй прыродных антыбіётыкаў. Выкарыстоўваюць на лячэнне інфекц. хвароб чалавека, жывёл і раслін, для паскарэння росту і развіцця маладняку, як кансерванты, пры вывучэнні тонкіх механізмаў біяхім. пераўтварэнняў, праблем анкалогіі і функцыянавання жывых клетак.

Літ.:

Молекулярные основы действия антибиотиков: Пер. с англ. М., 1975;

Handbook of Antibiotic Compounds. Vol. 1—7. Boca — Batorn, 1980—81.

т. 1, с. 394

БІЯЭНЕРГЕ́ТЫКА,

раздзел біялогіі, які вывучае ператварэнне энергіі ў біясістэмах: атрыманне энергіі (у першую чаргу сонечнай) з навакольнага асяроддзя, яе назапашванне і выкарыстанне для жыццядзейнасці арганізмаў.

Пачаткам біяэнергетыкі лічацца работы ням. ўрача Ю.​Р.​Маера, які адкрыў закон захавання і ператварэння энергіі (1841) на прыкладзе чалавека. Атрымала шырокае развіццё ў 2-й пал. 20 ст. Вял. ўклад зрабілі вучоныя франц. Л.Пастэр, ням. Г.​Эмбдэн, О.Меергоф, О.​Варбург (браджэнне і дыханне), рус. У.А.Энгельгарт, У.​А.​Беліцэр, амер. А.​Ленінджэр (акісляльнае фасфарыліраванне), англ. П.​Мітчэл (хеміасматычная тэорыя спалучэння паміж акісленнем і фасфарыліраваннем).

На Беларусі навук. даследаванні па біяэнергетыцы пачаліся ў 1960-я г., звязаны з імёнамі А.Н.Разумовіча, А.Ц.Пікулева, Ю.М.Астроўскага, В.М.Іванчанкі, Э.​П.​Цітаўца, А.​М.​Стажарава, Л.С.Чаркасавай, М.Ю.Тайца і інш. (цыкл Крэбса, энергет. стан арганізма пры розных вонкавых, у т. л. радыяцыйных, уздзеяннях і паталогіях). У працах С.В.Конева і А.​М.​Рудэнкі даказана вырашальная роля канфармацыйнай рухомасці бялкоў унутр. мембраны мітахондрый у трансмембранным выкідзе пратонаў. Істотны ўклад у разуменне біясінтэзу фотасінт. апарату раслін і яго арганізацыі зрабілі Ц.М.Годнеў, А.А.Шлык, М.М.Ганчарык, Л.​І.​Фрадкін, Н.​Г.​Аверына, А.​Б.​Руды. Даследаванні па біяэнергетыцы вядуцца ў ін-тах АН Беларусі (фотабіялогіі, эксперым. батанікі), Бел. НДІ неўралогіі, нейрахірургіі і фізіятэрапіі, БДУ, Мінскім мед. ін-це і інш.

Літ.:

Ясайтис А.А. Молекулярная биоэнергетика. М., 1973;

Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология. 2 изд. Мн., 1979;

Рубин А.Б. Биофизика. Кн. 1—2. М., 1987;

Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. М., 1989.

С.​В.​Конеў.

т. 3, с. 182

НЕЙРО́Н (ад грэч. neuron нерв, жыла),

нервовая клетка, нейрацыт, асноўная структурная і функцыян. адзінка нерв. сістэмы, якая валодае спецыфічнымі праяўленнямі ўзбуджальнасці. Здольны ўспрымаць сігналы, перапрацоўваць іх у нерв. імпульсы і праводзіць да нерв. канцоў, што маюць кантакт з інш. Н. або эфекторнымі органамі (мышцы, залозы). Утвараюцца ў эмбрыягенезе з нейрабласта на стадыі нерв. трубкі. Гал. структурная асаблівасць — наяўнасць адросткаў (аксонаў і дэндрытаў), якія адыходзяць ад цела клеткі. Успрымальная ч. Н. — разгалінаваныя дэндрыты. Сумацыя мясц. працэсаў узбуджэння і тармажэння выклікае нерв. імпульсы. Яны распаўсюджваюцца ад цела клеткі па аксоне да нерв. канцоў, што выслабаняюць медыятар, які прыводзіць да актывацыі мембран нерв. клетак, што ўспрымаюць імпульсы. Адрозніваюцца Н. формаю цела (пірамідныя, многавугольныя, круглыя, авальныя), памерам (5—150 мкм) і колькасцю адросткаў. Паводле функцый бываюць Н. чуллівыя (сенсорныя), якія ўспрымаюць сігналы з вонкавага ці ўнутр. асяроддзя, асацыятыўныя — звязваюць Н. паміж сабой і рухальныя, што перадаюць нерв. імпульсы ад Н. да выканаўчых органаў. Паслядоўнае сінаптычнае аб’яднанне чуллівых, асацыятыўных і рухальных Н. утварае рэфлекторную дугу. Паводле характару ўздзеяння Н. на клеткі, з якімі яны маюць кантакт пры дапамозе сінапсаў, адрозніваюць узбуджальныя і тармазныя Н., паводле тыпу выдзеленага медыятара — норадрэнэргічныя, пептыдэргічныя, халінэргічныя і інш. Нейрасакраторныя Н. выпрацоўваюць і выдзяляюць нейрагармоны. Для Н. характэрны высокі ўзровень абмену рэчываў, асабліва сінтэзу бялкоў і РНК. У філагенезе колькасць Н. павялічваецца і дасягае ў чалавека некалькіх мільярдаў. У большасці жывёл дыферэнцыраваныя Н. не дзеляцца.

А.​С.​Леанцюк.

т. 11, с. 274

ПІ́ВА,

слабаалкагольны пеністы напітак з хмелевай гаркавасцю, які вырабляюць шляхам спіртавога браджэння піўнога сусла. Асн. сыравіна — ячменны піваварны солад (светлы, цёмны, карамельны, палены і інш.), хмель, вада, дрожджы. Для некат. гатункаў П. солад часткова замяняюць рысавай, кукурузнай ці ячменнай мукой, цукрам. П. мае ў сабе 5—7% алкаголю, 0,3—0,4% вуглекіслаты, 4—10% лёгказасваяльных вугляводаў, амінакіслоты, вітаміны, дубільныя і мінер. рэчывы і інш. Вызначаецца высокай каларыйнасцю (100 г — 1470—1890 кДж).

Асн. этапы піваварэння: прыгатаванне соладу, атрыманне піўнога сусла, браджэнне і выспяванне сусла, фільтраванне і разліў П. Для атрымання соладу ячмень замочваюць і прарошчваюць, у зернях адбываюцца складаныя біяхім. працэсы, узмацняецца ферментатыўная актыўнасць, утвараюцца прадукты гідролізу бялкоў, крухмалу, назапашваюцца араматычныя і смакавыя рэчывы. Зялёны солад высушваюць (у залежнасці ад т-ры і працягласці сушкі атрымліваюць цёмны ці светлы солад) і адбіваюць расткі. Гатовы сухі солад мае салодкі смак і характэрны пах. Для атрымання экстракту (піўнога сусла) солад здрабняюць, заціраюць з вадой, фільтруюць, вараць з хмелем, асвятляюць, астуджваюць. Піўное сусла зброджваюць спец. расамі дражджэй у брадзільных чанах 7—8 дзён. Даброджванне (вытрымка) зялёнага піва адбываецца ў зачыненых чанах пад ціскам вуглякіслага газу ў 0,5—0,7 атм, пры т-ры 0—2 °C 11—100 дзён. Гатовае П. фільтруюць і разліваюць.

Светлае П. вырабляюць з светлага соладу, яно мае пэўныя хмелевыя гаркавасць і пах. Цёмнае П. гатуюць з цёмнага соладу, для яго характэрна сярэдняя хмелевая гаркавасць і соладавы смак. На Беларусі вырабляюць светлыя гатункі П. («Лёгкае», «Крыніца», «Люкс», «Лідскае», «Народнае», «Світанак» і інш.) і цёмныя («Леў», «Портэр», «Спадчына», «Старажытнае», «Траецкае», «Чорны прынц» і інш.) Гл. таксама Піваварная прамысловасць.

Н.​М.​Котава.

т. 12, с. 346

АМІНАКІСЛО́ТЫ,

арганічныя (карбонавыя) к-ты, якія маюць у малекуле адну або некалькі амінагруп (NH₂). Адрозніваюць α-амінакіслоты, β-амінакіслоты, γ-амінакіслоты. У прыродзе пашыраны пераважна α-амінакіслоты агульнай формулы H₂N-<FORMULA>-COOH. Амінакіслоты — бясколерныя крышталічныя рэчывы, большасць з якіх добра раствараецца ў вадзе. Амфатэрныя злучэнні маюць уласцівасці к-т і асноў. У жывых арганізмах знойдзена больш за 100 амінакіслот, каля 20 з іх асн. структурныя элементы малекул бялкоў. Іншыя амінакіслоты ўваходзяць у састаў ферментаў, гармонаў, некаторых антыбіётыкаў, вітамінаў і інш. рэчываў, неабходных для жыццядзейнасці арганізма. Могуць быць у тканках жывых арганізмаў у свабодным стане. Біял. роля і функцыі некаторых амінакіслот не высветлены. Шэраг амінакіслот (арніцін, цыстатыянін і інш.) — прамежкавыя прадукты абмену рэчываў.

У большасці прыродных амінакіслот амінагрупа звязана з вугляродам, самым блізкім да карбаксільнай групы; у малекуле β-амінакіслот яна звязана з другім пасля карбаксільнай групы вугляродам. α-амінакіслата падзяляецца на ацыклічныя (тлустага шэрагу) і цыклічныя (араматычнага шэрагу); па колькасці аміна- і карбаксільных груп у малекуле α-амінакіслот адрозніваюць монаамінамонакарбонавыя, напр. гліцын, серын, трэанін; монаамінадыкарбонавыя, напр. аспарагінавая кіслата, глутамінавая кіслата; дыамінамонакарбонавыя к-ты, напр. лізін, аргінін. У прыродзе большая частка α-амінакіслот сінтэзуецца раслінамі, некаторыя з іх (заменныя амінакіслоты) могуць сінтэзавацца і жывёльнымі арганізмамі з неарган. злучэнняў азоту, напр. аміяку і кетонакіслот. Незаменныя амінакіслоты (валін, лейцын, ізалейцын, лізін, трыптафан, феніланін, метыянін, трэанін і інш.) у чалавека і жывёл не ўтвараюцца і паступаюць у арганізм з ежай. Ад нястачы іх у арганізме ўзнікаюць розныя хваробы.

Атрымліваюць і сінтэтычна, у т. л. ва ўмовах, якія мадэліруюць атмасферу першабытнай Зямлі. Амінакіслоты выкарыстоўваюць у медыцыне, для павышэння біял. каштоўнасці некаторых харч. прадуктаў, як зыходныя прадукты ў прамысл. сінтэзе поліамідаў, фарбавальнікаў.

т. 1, с. 318

ГІДРО́ЛІЗ (ад гідра... + ...ліз),

рэакцыя абменнага ўзаемадзеяння паміж рэчывам і вадой.

Пры гідролізе солей, утвораных слабай асновай і моцнай к-той (напр., хларыд амонію NH₄Cl) ці — моцнай асновай і слабай к-той (напр., ацэтат натрыю CH₃COONa), водныя растворы маюць кіслую (NH₄+Cl​⁻+HOH=NH₄OH+Cl​⁻+H​⁺) ці шчолачную (CH₃COO​⁻+Na​⁺+HOH=CH₃COOH+Na​⁺+OH​⁻) рэакцыю, што абумоўлена ўтварэннем слабых электралітаў. Гідроліз солей, утвораных моцнымі асновай і к-той, не ідзе. Гідролізам абумоўлена існаванне буферных раствораў, здольных падтрымліваць пастаянную кіслотнасць. Гідроліз мінералаў выклікае змяненні ў саставе зямной кары. Пры гідролізе арганічных злучэнняў пад уздзеяннем вады разрываюцца сувязі ў малекуле з утварэннем двух і больш злучэнняў. Гідроліз вугляродаў і бялкоў у жывым арганізме каталізуюць ферменты гідралазы. Гідроліз адыгрывае значную ролю ў працэсах засваення стравы і ўнутрыклетачнага абмену. З дапамогай гідролізу ў хім. прам-сці атрымліваюць спірты, карбонавыя к-ты з іх вытворных, мыла і гліцэрыны з тлушчаў. Гідроліз раслінных матэрыялаў — аснова гідролізных вытв-сцей. У працэсе тэрмакаталітычнага гідролізу з поліцукрыдаў (цэлюлоза і геміцэлюлозы), якія складаюць каля 70% расліннай біямасы, утвараюцца растваральныя ў вадзе монацукрыды і прадукты іх распаду, што пераходзяць у раствор — гідралізат. Гідралізат акрамя монацукрыдаў (2,5—3,5 %, пераважна пентозы і гексозы) мае фурфурол, оксіметафурфурол, воцатную і мурашыную к-ты, гумінавыя рэчывы і інш. Пасля гідролізу застаецца цвёрды астатак — гідролізны лігнін (30—35% ад масы сыравіны). Хім. і біяхім. перапрацоўкай (ферментацыяй) гідралізату атрымліваюць харч. глюкозу, тэхн. ксілозу, шмататамныя спірты (ксіліт, сарбіт), гліцэрыну, этыленгліколь, этылавы спірт, ацэтон, бялковыя кармавыя дрожджы, вітаміны і інш. З гідролізнага лігніну атрымліваюць адсарбенты, арганамінер. ўгнаенні, паліва і інш. прадукты тэхн. прызначэння. Гл. таксама Гідролізная прамысловасць.

Т.​П.​Цэдрык.

т. 5, с. 240