Verbum

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

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

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

АНТЫБІЁТЫКІ

(ад анты... + грэч. bios жыцце),

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

ГІДРО́ЛІЗ

(ад гідра... + ...ліз),

рэакцыя абменнага ўзаемадзеяння паміж рэчывам і вадой.

Пры гідродізе 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

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

ВЯРБЛЮДАГАДО́ЎЛЯ,

галіна жывёлагадоўлі, якая займаецца развядзеннем і выкарыстаннем вярблюдаў. Развіта ў зоне пустынь, паўпустынь і сухіх стэпаў Азіі, Афрыкі і Паўн.-Усх. Еўропы. Гадуюць 2 віды вярблюдаў: аднагорбых (драмедараў) — жывёл гарачага клімату і двухгорбых (бактрыянаў), прыстасаваных да суровых, марозных зім. Ва ўсім свеце каля 11 млн. вярблюдаў (1995), найб. іх у краінах Паўн. Афрыкі (каля 7 млн. галоў, толькі аднагорбыя), Зах., Сярэдняй і Паўд. Азіі (ад Турцыі да Індыі, ад Аравіі да Казахстана і прыкаспійскіх тэр. Расіі; каля 2 млн. галоў, пераважна аднагорбыя, на Пн двухгорбыя), у Манголіі і на суседніх тэр. Расіі і Кітая (больш за 1 млн. галоў, толькі двухгорбыя). У некат. краінах Азіі распаўсюджаны гібрыды аднагорбых і двухгорбых вярблюдаў, якія вызначаюцца большымі памерамі, магутнасцю і вынослівасцю.

Вярблюдагадоўля — вельмі эканамічная галіна жывёлагадоўлі. Вярблюды круглы год пасуцца на пашы, кормяцца раслінамі, якія не паядаюць або мала паядаюць інш. свойскія жывёлы. Могуць піць саленаватую ваду. У неспрыяльныя для пашы перыяды іх падкормліваюць сенам, а ў час напружанай работы і ў злучны сезон — канцэнтраванымі кармамі. Уючны вярблюджы транспарт зараз страціў сваё значэнне, хоць характарызуецца высокай праходнасцю і таннасцю перавозак. Малако вярблюдзіц мае вял. колькасць тлушчаў, бялкоў і малочнага цукру, ідзе ў асн. на кумыс, з яго вырабляюць таксама масла і сыры. Мяса маладых (узрост 18—19 месяцаў), добра ўкормленых вярблюдаў, не саступае па пажыўных якасцях мясу буйн. раг. жывёлы; мяса жывёл, забітых ва ўзросце 19—20 гадоў, выкарыстоўваюць на прыгатаванне каўбасных вырабаў і кансерваў. Тлушч з гарбоў — каштоўны харч. прадукт. З шэрсці вырабляюць бобрык, трыкат. вырабы, фастрыгаваныя коўдры. Выкарыстоўваюцца таксама скуры. Ва ўсіх краінах, дзе развіта вярблюдагадоўля, вярблюды выкарыстоўваюцца як цяглавая жывёла. Развіта гадоўля вярблюдаў для спартыўных мэт. У многіх краінах вядзецца селекцыйная работа і стварэнне новых парод вярблюдаў.

т. 4, с. 392

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

АКІСЛЕ́ННЕ БІЯЛАГІ́ЧНАЕ,

біяхімічны працэс, сукупнасць акісляльна-аднаўляльных рэакцый. Адбываецца ва ўсіх жывых клетках (пераважна ў мітахондрыях), складае аснову тканкавага дыхання і браджэння. Асн. функцыя акіслення біялагічнага — забеспячэнне арганізма энергіяй, якая паступова вызваляецца з арган. рэчываў пры перадачы аднаўляльных эквівалентаў (АЭ) — пратонаў і электронаў (ці толькі электронаў) ад донара да акцэптара (з прычыны рознасці іх акісляльна-аднаўляльных патэнцыялаў) і назапашваецца пераважна ў форме багатых энергіяй сувязяў адэназінтрыфосфарнай кіслаты (АТФ) і інш. макраэргічных злучэнняў. У аэробаў (большасць жывёл і раслін, многія мікраарганізмы) канчатковы акцэптар АЭ — кісларод. Пастаўшчыкі АЭ — арган. і неарган. рэчывы. Найб. значэнне мае акісленне біялагічнае, якое адбываецца пры гліколізе, акісленні α-кетаглутаравай к-ты і пры пераносе АЭ у ланцугу акісляльных (дыхальных) ферментаў (гл. Акісляльнае фасфарыліраванне). У разліку на 1 малекулу глюкозы гліколіз дае 2, акісляльнае фасфарыліраванне ў дыхальным ланцугу — 34 малекулы АТФ. У працэсе дыхання адбываецца паслядоўнае многаступеньчатае акісленне вугляводаў, тлушчаў і бялкоў, што прыводзіць да аднаўлення асн. пастаўшчыкоў АЭ для дыхальнага ланцуга, якое ў значнай ступені ажыццяўляецца ў трыкарбонавых кіслот цыкле. Мяркуюць, што гліколіз, цыкл трыкарбонавых кіслот і дыхальны ланцуг функцыянуюць у клетках усіх эўкарыётаў. Рэакцыі акіслення біялагічнага ў клетках каталізуюць аксідарэдуктазы. Акісляльныя рэакцыі, аднак, не заўсёды суправаджаюцца назапашваннем энергіі. Яны таксама нясуць функцыі пераўтварэння рэчываў (напр., пры ўтварэнні жоўцевых к-т, стэроідных гармонаў, на шляхах метабалізму амінакіслот і інш.). Акісленнем абясшкоджваюцца многія чужародныя і таксічныя для арганізма рэчывы (араматычныя злучэнні, недаакісленыя прадукты дыхання і інш.). Такое акісленне біялагічнае наз. свабодным акісленнем і суправаджаецца ўтварэннем цяпла. Мяркуюць, што сістэма пераносу электронаў, якая ажыццяўляе акісляльнае фасфарыліраванне, здольная пераключацца на свабоднае акісленне пры павелічэнні патрэбнасці ў цяпле.

Вывучэнне працэсаў акіслення ў арганізме пачалося ў 18 ст. з прац А.Лавуазье. Вял. заслуга ў даследаванні акіслення біялагічнага належыць У.І.Паладзіну (разглядаў акісленне біялагічнае як ферментацыйны працэс). Значны ўклад зрабілі таксама сав. вучоныя А.М.Бах, У.А.Энгельгарт, У.А.Беліцэр, С.Я.Севярын, У.П.Скулачоў, ням. О.Варбург, Г.Віланд, англ. Д.Кейлін, Х.Крэбс, П.Мітчэл, амер. Д.Грын, А.Ленінджэр, Б.Чанс, Э.Рэкер і інш. (лакалізацыя акіслення біялагічнага ў клетцы, сувязь з інш. працэсамі абмену рэчываў, механізмы ферментацыйных акісляльна-аднаўляльных рэакцый, акумуляцыя і пераўтварэнне энергіі і інш.). Гл. таксама Біяэнергетыка.

На Беларусі розныя аспекты акіслення біялагічнага вывучаюць у ін-тах біяарганічнай хіміі, фотабіялогіі, фізіялогіі, біяхіміі (Гродна) АН, БДУ.

Літ.:

Кривобокова С.С. Биологическое окисление: Ист. очерк М., 1971;

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

Строев Е.А. Биологическая химия. М., 1986;

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 2 изд. М., 1990.

М.М.Філімонаў.

т. 1, с. 191

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