Verbum

ВО́ДАРАСЦІ

(Algae),

зборная група ніжэйшых споравых, пераважна водных, раслін. Для водарасцей характэрна адсутнасць тыповых для вышэйшых раслін сцябла, лісця і каранёў, аднак у некаторых цела падзелена на ліста- і сцеблападобныя часткі. Прадстаўлены аднаклетачнымі (ад долей мкм), каланіяльнымі і шматклетачнымі слаявіннымі, або таломнымі (даўж. да 60 м), жыццёвымі формамі. Сасудзістая сістэма адсутнічае. Рухомыя водарасці маюць жгуцікі, часам вочка і скарачальныя вакуолі. Размнажэнне разнастайнае: вегетатыўнае, бясполае і палавое (галагамія, ізагамія, анізагамія і аагамія). У шэрагу водарасцей назіраецца строгае чаргаванне пакаленняў — спарафіта і гаметафіта. Жыўленне аўтатрофнае, гетэратрофнае і галазойнае (фагатрофнае); ёсць паразітныя формы. Хларапласты (храматафоры) клетак маюць хларафіл a і b ці a і c, таксама дадатковыя пігменты — фікабіліны (фікацыян, фікаэрытрын, фікаксанцін, карацін і інш.), якія маскіруюць зялёны колер хларафілу і надаюць водарасцям жоўта-зялёную, жоўтую, бурую, чырв., сінюю і сіне-зялёную афарбоўкі.

Вядома больш за 38 тыс. відаў. У залежнасці ад біяхім. асаблівасцей (набору пігментаў, саставу клетачнай абалонкі, тыпу запасных рэчываў) і субмікраскапічнай будовы клетак іх адносяць да аднаго з 10 аддзелаў (тыпаў) водарасцей: дыятомавыя, зялёныя, чырвоныя, сіне-зялёныя, бурыя, пірафітавыя, жоўта-зялёныя, залацістыя, харавыя і эўгленавыя (гл. адпаведныя артыкулы). Усе аддзелы ў працэсе эвалюцыі развіваліся ў асноўным незалежна. Найб. старажытныя з іх — сіне-зялёныя (цыянеі). Водарасці — найб. верагодныя продкі наземных раслін. Сіне-зялёныя і прахларафітавыя водарасці — пракарыёты. Іх часта лічаць асобнай групай арган. свету або адносяць да бактэрый. Пашыраны па ўсім зямным шары. Жывуць пераважна ў вадзе (прэснай і салёнай), у глебе і на яе паверхні, на кары дрэў, камянях, інш. субстратах, у снезе, лёдзе, у сімбіёзе з інш. раслінамі (напр., лішайнікі), могуць выкарыстоўваць для жыццядзейнасці атм., грунтавую і інш. вільгаць. На Беларусі адзначана больш за 2200 відаў, разнавіднасцей і формаў, якія аб’ядноўваюцца ў 300 родаў, 210 з іх глебавыя водарасці, астатнія пашыраны ў розных вадаёмах, на кары дрэў, камянях, розных грунтах і інш. субстратах. Найб. разнастайныя паводле відавога складу дыятомавыя (каля 930 таксонаў з 47 родаў) і зялёныя (640 таксонаў з 139 родаў); зарэгістраваны 320 таксонаў сіне-зялёных, 186 эўгленавых, больш за 50 залацістых, каля 50 жоўта-зялёных, больш за 40 пірафітавых, 13 харавых і 3 віды чырвоных водарасцей.

Водарасці (пераважна фітапланктон) — галоўныя прадуцэнты арган. рэчываў у водным асяроддзі (іх біямаса ў Сусветным ак. складае 1,7 млрд. т), у працэсе фотасінтэзу выдзяляюць у ваду і атмасферу кісларод. Многія віды водарасцей — індыкатары якасці вады, вызначаюць трафічны статус вадаёма. Багатыя вітамінамі (напр., 100 г сухой масы хларэлы задавальняюць сутачную патрэбу чалавека і с.-г. жывёлы ў вітамінах), мінер. солямі, мікраэлементамі. Колькасць бялку, алею і вугляводаў у розных відаў водарасцей ад 5 да 50—80%. Выкарыстоўваюцца ў харч., мед., папяровай, нафтавай, хім. і інш. прам-сці, з іх атрымліваюць агар-агар, альгінаты, ёд, калійныя солі, цэлюлозу, спірт, кармавы бялок, воцатную і альгінавыя кіслоты. Многія водарасці спажываюцца чалавекам (пераважна марскія — марская капуста і салата), ідуць на корм жывёле, угнаенне, служаць важнымі кампанентамі замкнёных экасістэм на касм. караблях і падлодках (напр., хларэла), таксама сістэм біял. ачысткі сцёкавых вод (напр., пратакокавыя водарасці), кормам для зоапланктону і рыб. Масавае развіццё («цвіценне») водарасцей пагаршае якасць вады, парушае работу фільтраў на ачышчальных збудаваннях, выклікае замор рыбы. Некаторыя віды выдзяляюць таксічныя рэчывы, небяспечныя для жывых арганізмаў. Для барацьбы з непажаданымі відамі водарасцей выкарыстоўваюць альгіцыды. Адклады выкапнёвых дыятомавых водарасцей утвараюць вапняковыя і даламітавыя пароды — дыятаміты і інш. Вывучэнне выкапнёвых водарасцей і іх адкладаў мае важнае стратыграфічнае і палеаэкалагічнае значэнне. Водарасці — прадмет вывучэння альгалогіі.

Літ.:

Водоросли: Справ. Киев, 1989;

Жизнь растений. Т. 3. Водоросли. Лишайники. М., 1977;

Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии: Пер. с англ. М., 1990.

Т.М.Міхеева.

т. 4, с. 249

БРАДЖЭ́ННЕ,

анаэробны ферментатыўны акісляльна-аднаўляльны працэс расшчаплення (катабалізму) арган. рэчываў, што адбываецца ў жывых арганізмах і эксперым. умовах пераважна пад уздзеяннем мікраарганізмаў або вылучаных з іх ферментаў. Зыходным субстратам для браджэння з’яўляюцца гал. ч. вугляводы, арган. к-ты, пурыны і пірымідзіны. Пры браджэнні ў выніку шэрагу спалучаных акісляльна-аднаўляльных рэакцый вызваляецца энергія, неабходная для жыццядзейнасці арганізмаў, і ўтвараюцца хім. злучэнні, што выкарыстоўваюцца імі для біясінтэзу амінакіслот, бялкоў, тлушчаў і інш. «будаўнічых» кампанентаў цела (некаторыя бактэрыі, мікраскапічныя грыбы і прасцейшыя жывуць толькі за кошт энергіі браджэння). Адначасова назапашваюцца канчатковыя прадукты браджэння: у залежнасці ад віду зброджвальнага субстрату і шляхоў яго метабалізму ўтвараюцца спірты (этанол і інш.), карбонавыя к-ты (малочная, алейная і інш.), ацэтон і інш. арган. злучэнні, вуглякіслы газ, у шэрагу выпадкаў — вадарод. Паводле ўтварэння асн. прадуктаў адрозніваюць браджэнне спіртавое, малочнакіслае, масленакіслае, прапіёнавакіслае, ацэтона-бутылавае, ацэтона-этылавае і інш. Характар і інтэнсіўнасць браджэння, колькасныя суадносіны канчатковых прадуктаў, а таксама кірунак залежаць ад асаблівасцяў яго ўзбуджальніка і ўмоў, пры якіх яно адбываецца (pH, ступень аэрацыі, від субстрату і інш.). Найб. вывучана спіртавое браджэнне.

Спіртавое браджэнне адкрыў франц. вучоны Каньяр дэ ла Тур (1836), які вызначыў, што яно звязана з ростам і размнажэннем дражджэй. Хім. ўраўненне спіртавога браджэння — C₆H₁₂O₆·2C₂H₅OH + 2CO₂ выведзена франц. хімікамі А.Лавуазье (1789) і Ж.Гей-Люсакам (1815). Л.Пастэр (1857) вызначыў, што спіртавое браджэнне выклікаюць толькі жывыя дрожджы ў анаэробных умовах. Ням. хімік Э.Бухнер (1897) высветліў, што яго могуць ажыццяўляць таксама выцяжкі з дражджэй. Пры т-ры, роўнай або большай за 50 °C, працэс браджэння спыняецца. Вылучаны і ідэнтыфікаваны 11 метабалітаў гэтага працэсу — прамежкавых прадуктаў спіртавога браджэння глюкозы і 11 ферментаў, што паслядоўна каталізуюць усе рэакцыі і спіртавога браджэння (сумарнае ўраўненне якога C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2АДФ → 2CH₃CH₂OH + 2CO₂ + 2АТФ). Існуе цесная сувязь паміж браджэннем і дыханнем мікраарганізмаў, раслін і жывёл. У прысутнасці кіслароду спіртавое браджэнне прыгнечваецца ці зусім спыняецца. Працэс ператварэння глюкозы ў жывых арганізмах (гліколіз) падобны да спіртавога браджэння і ідзе з удзелам тых жа ферментаў (адметныя рысы ён набывае на апошніх этапах). Зброджванне вугляводаў (глюкозы, ферментатыўных гідралізатаў крухмалу, кіслотных гідралізатаў драўніны) шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прам-сці з мэтай атрымання этылавага спірту, гліцэрыну і інш. тэхн. і харч. прадуктаў. На спіртавым браджэнні заснаваны прыгатаванне цеста ў хлеба-пякарнай прам-сці, малочнакіслых прадуктаў, вінаробства і піваварэнне. Малочнакіслае браджэнне бывае гомаферментатыўнае (яго асн. прадукт — малочная к-та; выклікаецца бактэрыямі Streptococcus lactis, S. diacetilactis, Lactobacillus delbrückii) і гетэраферментатыўнае (акрамя малочнай утвараюцца бурштынавая і воцатная к-ты, этанол і інш.; выклікаецца бактэрыяй Escherichia coli — кішачнай палачкай). Малочнакіслае браджэнне выкарыстоўваюць пры вырабе кісламалочных прадуктаў, малочнай к-ты, у хлебапячэнні, квашанні агародніны, сіласаванні кармоў і інш. Масленакіслае браджэнне вугляводаў з утварэннем масленай к-ты ажыццяўляюць многія анаэробныя бактэрыі з роду Clostrobium; выкарыстоўваецца для атрымання масленай к-ты, пры вымочванні валакністых раслін (лёну, канапель, джуту і інш.). Ацэтона-бутылавае браджэнне вугляродаў з утварэннем бутылавага спірту і ацэтону (таксама невял. колькасці вадароду, вуглякіслага газу, воцатнай і масленай к-т і этылавага спірту) выклікае бактэрыя Clostridium acetobutilicum; выкарыстоўваюцца для прамысл. атрымання бутылавага спірту і ацэтону, неабходных для хім. і лакафарбавай прам-сці. Некаторыя бактэрыі з роду Clostridium (гніласныя анаэробы) здольныя зброджваць таксама амінакіслоты бялкоў. Гэты працэс мае вял. значэнне ў кругавароце рэчываў у прыродзе. Прапіёнавакіслае браджэнне вугляводаў з утварэннем вуглякіслага газу, прапіёнавай і воцатнай к-т выклікаюць некалькі відаў бактэрый з роду Propionibacterium. На гэтым працэсе заснавана сыраробства. Ёсць віды браджэння, якія суправаджаюцца і аднаўленчымі працэсамі, напр. зброджванне цукру плесневым грыбам Aspergillus niger, які да 90% засвоенага ім цукру ператварае ў лімонную к-ту, што выкарыстоўваецца ў харч. прам-сці для мікрабіял. сінтэзу лімоннай к-ты. Традыцыйна браджэнне называюць таксама кіслародныя акісляльныя працэсы, напр. воцатнакіслае і глюконавакіслае браджэнне, што ажыццяўляюць аэробныя бактэрыі з роду Acetobacter і некаторыя плесневыя грыбы, якія акісляюць этылавы спірт з утварэннем воцатнай, а глюкозу — глюконавай к-т.

Літ.:

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 2. М., 1985;

Кретович В.Л. Биохимия растений. 2 изд. М., 1986.

А.М.Ведзянееў.

т. 3, с. 228