Verbum

АДБО́РУ ПРА́ВІЛЫ ў фізіцы,

умовы, што вызначаюць магчымасць пераходу квантавых сістэм (ядраў, атамаў, малекул і інш.) з пачатковага стану ў канчатковы пры фіз. працэсах, звязаных з выпрамяненнем і паглынаннем энергіі.

Адбору правілы выражаюць выкананне пэўных захавання законаў у дадзеным працэсе і фармулююцца ў выглядзе суадносін паміж квантавымі лікамі. Аснова тэарэт. вызначэння адбору правілаў — патрабаванне адрознення ад нуля імавернасці пераходу паміж пач. і канчатковым станамі сістэмы, напр., імавернасць дыпольных пераходаў, звязаных з выпрамяненнем святла атамам, адрозніваецца ад нуля пры змене квантавых лікаў; ΔL = ±1, Δs = 0, ΔI = 0 або ±1 (за выключэннем, калі I = 0 у пач. і канчатковым станах), дзе I, L і s — адпаведна квантавыя лікі поўнага моманту імпульсу электроннай абалонкі, арбітальнага моманту і агульнага спінавага моманту электронаў. Пераходы, якія падпарадкоўваюцца адбору правілам дыпольнага выпрамянення, наз. дазволенымі, у адваротным выпадку — забароненымі (іх імавернасць у атамах вельмі малая). Адпаведныя адбору правілы існуюць у ядз. спектраскапіі і фізіцы элементарных часціц.

Л.М.Тамільчык.

т. 1, с. 97

БІЯЛАГІ́ЧНЫЯ МЕМБРА́НЫ,

тонкія пагранічныя паўпранікальныя бялкова-ліпідныя малекулярныя структуры на паверхні клетак і субклетачных часціц (арганел), а таксама канальцаў і пузыркоў, што пранізваюць пратаплазму. Таўшчыня не больш за 10 нм. Складзены з бімалекулярнага слоя ліпідаў (пераважна фосфаліпідаў), у якім размешчаны розныя мембранныя бялкі, гетэрагенныя макрамалекулы (глікапратэіды, глікаліпіды) і розныя мінорныя кампаненты (нуклеінавыя к-ты, каферменты, караціноіды і інш.), што адказваюць за б.ч. мембранных функцый. У залежнасці ад віду біялагічныя мембраны выконваюць разнастайныя функцыі: актыўны транспарт іонаў і розных рэчываў (соляў, цукроў, амінакіслот і інш. прадуктаў метабалізму) і яго рэгуляванне: агульная і выбарчая дыфузія невял. малекул і іонаў (усе віды біялагічных мембран); электраізаляванне (біялагічныя мембраны міэліну); генерацыя нерв. імпульсу (біялагічныя мембраны нерв. клетак); пераўтварэнне светлавой энергіі ў хім. энергію АТФ — адэназінтрыфосфарнай кіслаты (біялагічныя мембраны хларапластаў); пераўтварэнне энергіі біял. акіслення ў хім. энергію макраэргічных фасфатных сувязяў у малекуле АТФ (біялагічныя мембраны мітахондрый); фагацытоз, пінацытоз; антыгенныя рэакцыі (біялагічныя мембраны спецыялізаваных клетак); бар’ерная, каталітычная функцыі і інш. Падтрымліваючы нераўнамернасць размеркавання іонаў калію, натрыю, хлору і інш. паміж пратаплазмай і навакольным асяроддзем, біялагічныя мембраны садзейнічаюць узнікненню рознасці біяэлектрычных патэнцыялаў. Гл. таксама Клетачныя мембраны.

А.М.Ведзянееў.

т. 3, с. 173

БІЯРЫТМАЛО́ГІЯ

(ад бія... + рытм + ...логія),

хранабіялогія, раздзел біялогіі, які вывучае цыклічныя працэсы ў біял. сістэмах. Як навука ўзнікла ў 2-й пал. 20 ст. У 1950—60-я г. сфарміраваліся ўяўленні аб фізіял. рытмах — высокачастотных перыядычных працэсах эндагеннага паходжання, што рэалізуюцца пераважна на біяхім., клетачным і тканкавым узроўнях арганізацыі (метабалічныя цыклы, рытмы сардэчны, дыхання, электрапатэнцыялаў мозга), і біялагічных рытмах, перыядычнасць якіх задаецца рытмам вонкавых сінхранізавальных фактараў, але з рэалізацыяй на ўсіх узроўнях (ад малекул да біясферы). Спалучэнне «эндагеннасці» і «экзагеннасці» фарміравання біярытмаў — адна з асн. праблем біярытмалогіі. Існуе агульная тэндэнцыя да павелічэння даўжыні перыядаў біярытмаў па меры таго, як ускладняліся біял. сістэмы. З біярытмалогіі вылучыліся хранамарфалагічны кірунак у вывучэнні структурнай арганізацыі біял. сістэм, касм. хранабіялогія; на стыку біярытмалогіі і клінічнай медыцыны — хранамедыцына, якая вывучае ўзаемасувязі біярытмаў з цячэннем розных хвароб і інш. мед. аспекты.

Літ.:

Моисеева Н.И., Сысуев В.М. Временная среда и биологические ритмы. Л., 1981;

Деряпа Н.Р., Мошкин М.П., Посный В.С. Проблемы медицинской биоритмологии. М., 1985;

Емельянов И.П. Структура биологических ритмов человека в процессе адаптации. Новосибирск, 1986.

А.С.Леанцюк.

т. 3, с. 176

ВУГЛЯВО́ДНЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць хім. працэсаў дэградацыі (катабалізму) і біясінтэзу (анабалізму) вугляводаў у арганізме. На 1-й стадыі катабалізму пры ўдзеле стрававальных ферментаў складаныя поліцукрыды і алігацукрыды распадаюцца да монацукрыдаў (гексоз і пентоз), якія на 2-й стадыі расшчапляюцца да аднаго і таго ж трохвугляроднага прамежкавага прадукту — пірувату (гліколіз), а потым у аэробных умовах да двухвугляроднай формы — ацэтыльнай групы ацэтылкаферменту A (гл. Трыкарбонавых кіслот цыкл). У анаэробных умовах піруват у большай частцы клетак жывёльных і раслінных тканак аднаўляецца да лактату, а ў клетках дражджэй у ходзе спіртавога браджэння ператвараецца ў этылавы спірт і вуглякіслы газ. На 3-й стадыі ацэтыльная група ацэтылкаферменту A уступае ў цыкл лімоннай к-ты — агульны канчатковы шлях, на якім усе віды малекул вугляводаў акісляюцца да вуглякіслага газу. Дэградацыя вугляводаў у арганізме суправаджаецца вызваленнем значнай энергіі, якая расходуецца на розныя працэсы жыццядзейнасці. Біясінтэз вугляводаў у жывых клетках можа адбывацца шляхам глюканеагенезу (сінтэз глюкозы ў клетках печані, які ўключае 9 з 11 ферментацыйных рэакцый, што ўдзельнічаюць у яе раскладзе) і шляхам ператварэння простых вугляводаў у больш складаныя аліга- і поліцукрыды.

С.А.Вусанаў.

т. 4, с. 285

ВЯ́ЗКАСЦЬ, унутранае трэнне,

уласцівасць газаў, вадкасцей і цвёрдых цел супраціўляцца іх цячэнню (для цвёрдых цел — развіццю астаткавых дэфармацый) пад уздзеяннем вонкавых сіл. Характарызуе сілавое ўзаемадзеянне (інтэнсіўнасць перадачы імпульсу) паміж слаямі вадкасці (газу) пры любых цячэннях. Звязана са структурай рэчыва і адлюстроўвае фіз.-хім. змены ў рэчывах пры тэхнал. працэсах. Гелій мае асаблівыя вязкасныя ўласцівасці — звышцякучасць.

Вязкасць газаў абумоўлена цеплавым рухам малекул (вынік пастаяннага абмену малекуламі паміж слаямі і таму для надзвычай разрэджаных газаў паняцце вязкасці страчвае сэнс), вадкасцей — міжмалекулярным узаемадзеяннем. Пры ламінарным цячэнні вязкіх вадкасцей і газаў (закон І.Ньютана; 1687) датычная сіла трэння, што выклікае зрух слаёў вадкасцей (газаў) адносна адзін аднаго, прапарцыянальная градыенту скорасці ў напрамку, перпендыкулярным слою, што разглядаецца, і плошчы слоя, пры якім адбываецца зрух; каэфіцыент прапарцыянальнасці наз. дынамічнай вязкасцю η (характарызуе інтэнсіўнасць ператварэння работы знешніх сіл у цеплыню). Кінематычная вязкасць $\mathrm{\nu }=\mathrm{n}/\mathrm{\rho }$, дзе ρ — шчыльнасць вадкасці (газу). У цвёрдых целах вязкасць характарызуе ўласцівасць неабарачальна паглынаць мех. энергію пры пластычных дэфармацыях; вызначаецца адносінамі работы дэфармацыі да папярочнага сячэння (або аб’ёму) узору. Гл. таксама Рэалогія.

т. 4, с. 340

ВА́ДКАСЦЬ,

агрэгатны стан рэчыва, прамежкавы паміж цвёрдым і газападобным. Фіз. ўласцівасці і структура (блізкі парадак) залежаць ад хім. прыроды часцінак вадкасці і характару ўзаемадзеяння паміж імі. Спалучае ўласцівасці цвёрдага (малая сціскальнасць, свабодная паверхня, трываласць на разрыў пры ўсебаковым расцягненні і інш.) і газападобнага (зменлівасць формы) рэчываў. Існуе пры т-рах у інтэрвале ад т-ры крышталізацыі да т-ры кіпення і цісках большых, чым у трайным пункце.

Цеплавы рух малекул вадкасці складаецца з ваганняў каля стану раўнавагі і рэдкіх пераскокаў з аднаго раўнаважнага стану ў іншы, чым абумоўлена асн. ўласцівасць вадкасці — цякучасць. Адрозненні паміж вадкасцю і газам знікаюць у крытычным стане; пры больш высокіх т-рах вадкасць не існуе ні пры якім ціску. Некат. рэчывы маюць некалькі вадкіх фаз (напр., квантавыя вадкасці, вадкія крышталі). Нераўнаважныя цеплавыя і мех. працэсы ў вадкасці. (напр., дыфузія, цеплаправоднасць, электраправоднасць і інш.) вывучаюцца метадамі тэрмадынамікі неабарачальных працэсаў; мех. рух вадкасці як суцэльнага асяроддзя вывучае гідрадынаміка, няньютанавы (структурна-вязкасныя) вадкасці — рэалогія.

Літ.:

Крокстон К. Фиизика жидкого состояния: Пер. с англ. М., 1978;

Динамические свойства твердых тел и жидкостей: Пер. с англ. М., 1980.

В.І.Навуменка.

т. 3, с. 438

ЛА́ЗЕРНАЯ СПЕКТРАСКАПІ́Я,

раздзел аптычнай спектраскапіі, заснаваны на выкарыстанні ўласцівасцей лазернага выпрамянення. Выкарыстоўваецца ў фізіцы, біялогіі, хіміі, экалогіі для вывучэння структуры, стану і ўласцівасцей рэчыва, часціц і працэсаў.

Узнікла ў 1960-я г. на мяжы спектраскапіі і квантавай электронікі. Метады Л.с. выкарыстоўваюць з’явы нелінейнага ўзаемадзеяння лазернага выпрамянення з рэчывам (двух ці больш фатоннае, а таксама насычанае і наведзенае паглынанне, працэсы кагерэнтнага рассеяння, шматфатоннага змешвання і інш.). Л.с. характарызуецца высокімі адчувальнасцю, спектральнай, прасторавай і часавай раздзяляльнай здольнасцю, дазваляе вывучаць спектральныя характарыстыкі, замаскіраваныя неаднародным пашырэннем спектральных ліній ці палос, даследаваць рэчыва ва ўзбуджаным стане, праводзіць даследаванні адзінкавых атамаў і малекул.

На Беларусі даследаванні па праблемах Л.с. праводзяцца ў Ін-це фізікі, Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі Нац. АН, БДУ, Гомельскім і Гродзенскім ун-тах і інш.

Літ.: Летохов В.С., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. М., 1975; Проблемы современной оптики и спектроскопии. Мн., 1980; Ахманов С.А., Коротеев Н.И. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. М., 1981; Лазерная пикосекундная спекгроскопия и фотохимия биомолекул. М., 1987.

В.А.Арловіч.

т. 9, с. 101

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

ГЕАМЕТРЫ́ЧНАЯ ІЗАМЕ́РЫЯ,

цыс-транс-ізамерыя, з’ява існавання малекул рознай прасторавай будовы пры аднолькавай паслядоўнасці і тыпе хім. сувязей у злучэнні; від прасторавай ізамерыі. З’яву геаметрычнай ізаметрыі растлумачыў Я.Х.вант Гоф (1874).

Геаметрычная ізаметрыя ўласцівая злучэнням з падвойнымі сувязямі (найчасцей С=С і С=N), вакол якіх немагчыма свабоднае вярчэнне атамаў, і цыклічным злучэнням з малымі (неараматычнымі) цыкламі. Магчыма, калі атам вугляроду пры падвойнай сувязі ці ў цыкле мае неаднолькавыя замяшчальнікі (групоўку атамаў тыпу RR′C = CRR′), якія па-рознаму размешчаны адносна плоскасці падвойнай сувязі (гл. Кратныя сувязі) ці кольца ў цыклічных злучэннях. Існуюць 2 формы геам. ізамераў: цыс-ізамеры — аднолькавыя замяшчальнікі знаходзяцца па адзін бок ад плоскасці падвойнай сувязі (формула 1) ці кольца (формула 3), транс-ізамеры — па розныя бакі (формулы 2, 4). У цыклічных злучэннях адначасова з геаметрычнай ізаметрыяй магчыма і аптычная ізамерыя. Геам. ізамеры маюць розныя фіз. і хім. ўласцівасці. Цыс-ізамеры даволі лёгка (пад уздзеяннем святла, цяпла, хім. рэагентаў) пераходзяць у больш устойлівыя транс-ізамеры, напр., малеінавая кіслата. Геаметрычная ізамерыя ўласцівая і палімерам, напр., гутаперча (транс-поліізапрэн), каўчук натуральны (цыс-полііэалрэн).

Літ.:

Потапов В.М. Стереохимия. 2 изд. М., 1988.

М.Р.Пракапчук.

т. 5, с. 120

ЛА́ЗЕРНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, у якім вывучаюцца працэсы генерацыі, узмацнення і распаўсюджвання лазернага выпрамянення, яго ўзаемадзеяння з рознымі асяроддзямі і аб’ектамі; фіз. асновы стварэння і выкарыстання лазераў частка квантавай электронікі.

Узнікла ў 1960-я г. на мяжы оптыкі, радыёфізікі, электронікі і матэрыялазнаўства. Атрымала хуткае развіццё з прычыны асаблівых якасцей лазернага промня: яго надзвычай высокіх кагерэнтнасці, монахраматычнасці, накіравальнасці распаўсюджвання, прасторавай і часавай шчыльнасці энергіі, вельмі малой працягласці асобных імпульсаў. Гэтыя якасці, іх спалучэнні і камбінацыі абумовілі развіццё лазернай тэхнікі — лазерных сродкаў даследавання розных асяроддзяў і аб’ектаў, выканання разнастайных лазерных тэхналогій, у т.л. тонкіх, стварэння аптычнай сувязі, апрацоўкі, запісу і счытвання інфармацыі (гл. Аптычны запіс). Выкарыстанне лазернага выпрамянення выклікала змены шэрагу паняццяў і ўяўленняў оптыкі і інш. галін ведаў. У выніку выкарыстання лазераў выяўлены і даследаваны такія нелінейна-аптычныя з’явы, як генерацыя гармонік, складанне і адыманне частот, вымушанае камбінацыйнае рассеянне, самафакусіроўка і тунэляванне лазернага пучка, чатырохфатоннае змешванне, двухфатоннае паглынанне, амплітудна-фазавая канверсія мадуляцыі, утварэнне салітонаў і інш. Нелінейна-аптычныя з’явы знайшлі шырокае выкарыстанне для кіравання характарыстыкамі лазернага выпрамянення (пры яго генерацыі і распаўсюджванні), вывучэння структуры рэчыва (гл. Лазерная спектраскапія) і дынамікі розных працэсаў у асяроддзях. У імпульсах лазернага выпрамянення фемтасекунднай (10 с) працягласці дасягнуты шчыльнасці магутнасці парадку 10​²¹ Вт/см​². Сілы ўздзеяння такіх імпульсаў на электроны і ядры атамаў істотна перавышаюць сілы іх узаемадзеяння ў ядрах, што дае магчымасць кіроўнага ўздзеяння на структуру атамаў і малекул. Лазерныя крыніцы выпрамянення выкарыстоўваюцца ў звычайных аптычных прыладах, што значна паляпшае іх характарыстыкі і пашырае магчымасці, і для стварэння прынцыпова новых прылад і метадаў даследавання, новых тэхн. сродкаў (аптычныя дыскі. лазерныя прынтэры, аудыё- і відэапрайгравальнікі, лініі валаконна-аптычнай сувязі, галаграфічныя і кантрольна-вымяральныя прылады). Дасягненні Л.ф. шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі, прамысл. тэхналогіях, у ваен. тэхніцы, касманаўтыцы, медыцыне.

На Беларусі даследаванні па Л.ф. пачаліся ў 1961 у Ін-це фізікі АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава. Праводзяцца ў ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю Нац. АН Беларусі, установах адукацыі і прамысл. арг-цыях. Прадказана і атрымана генерацыя на растворах складаных малекул, створана серыя лазераў з плаўнай перастройкай частаты ў шырокім дыяпазоне; прапанаваны метады разліку і кіравання энергет., часавымі, частотнымі, палярызацыйнымі і вуглавымі характарыстыкамі лазераў і лазернага выпрамянення; створаны новыя тыпы лазерных крыніц святла агульнага і спец. прызначэння. Распрацаваны фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, вывучаны заканамернасці ўзнікнення і працякання многіх нелінейна аптычных з’яў і распаўсюджвання святла ў нелінейна-аптычных асяроддзях.

Літ.:

Апанасевич П.А Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977;

Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. М., 1991;

Ярив А. Введение в оптическую электронику: Пер. с англ. М., 1983;

Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М., 1988.

П.А.Апанасевіч.

т. 9, с. 101