Verbum

АЎТАТРО́ФЫ

[ад аўта... + ...троф(ы)],

аўтатрофныя арганізмы, арганізмы, якія сінтэзуюць неабходныя для жыццядзейнасці складаныя арган. злучэнні з неарган. рэчываў (пераважна вады, вуглекіслаты, неарган. злучэнняў азоту). Выкарыстоўваюць энергію Сонца (фотасінтэз) або энергію, што вызваляецца пры хім. рэакцыях (хемасінтэз). Да аўтатрофаў належыць большасць вышэйшых раслін, водарасці і некаторыя бактэрыі. Фотасінтэзавальныя аўтатрофы (фотатрофы — усе зялёныя расліны, водарасці) маюць хларафіл і здольныя выкарыстоўваць энергію святла. Хемасінтэзавальныя аўтатрофы (хематрофы, напрыклад, нітрыфікавальныя бактэрыі) сінтэзуюць арган. рэчывы за кошт энергіі акіслення мінер. злучэнняў. Аўтатрофы — асн. прадуцэнты арган. рэчыва ў біясферы, забяспечваюць існаванне ўсіх іншых арганізмаў. Гл. таксама Гетэратрофы.

т. 2, с. 121

БАРАДЗІ́Н Іван Парфенавіч

(30.1.1847, Ноўгарад — 5.3.1930),

рускі батанік. Акад. Пецярбургскай (1902), потым АН СССР і АН УССР (1925). Праф. (1880). Скончыў Пецярбургскі ун-т (1869), працаваў у ім жа. У 1917—19 віцэ-прэзідэнт Пецярбургскай АН. Навук. працы па фізіялогіі і анатоміі раслін. Упершыню вылучыў хларафіл у крышталёвым стане (1882). Выказваў віталістычныя погляды на сутнасць жыццёвых працэсаў. Ініцыятар стварэння прэснаводнай біял. станцыі на воз. Балагое (1897), заснавальнік і прэзідэнт Рус. бат. т-ва (1915). Аўтар «Курса анатоміі раслін» і «Кароткага падручніка батанікі» (1888), «Курса дэндралогіі» (1891).

т. 2, с. 288

ВІ́ЛЬШТЭТЭР (Willstätter) Рыхард Марцін

(13.8.1872, г. Карлсруэ, Германія — 3.8.1942),

нямецкі хімік-арганік. Замежны чл. Расійскай АН (1923), ганаровы чл. АН СССР (1929). Скончыў Мюнхенскі ун-т, у якім выкладаў у 1892—1925 (з 1902 праф.), у 1905—15 у Вышэйшай тэхн. школе ў Цюрыху і ў Ін-це хіміі кайзера Вільгельма ў Берліне. З 1939 у Швейцарыі. Навук. працы па хіміі і біяхіміі прыродных злучэнняў.

Атрымаў крышт. хларафіл і вызначыў яго структуру (разам з А.Штолем). Даследаваў будову алкалоідаў (атрапіну, трапіну, какаіну), раслінныя пігменты (антацыяны і флавоны), ферменты (амілазу, пераксідазу, ліпазу, цукрозу), раскладанне цэлюлозы, працэсы каталітычнай гідрагенізацыі і фотасінтэзу. Нобелеўская прэмія 1915.

Літ.:

Манолов К. Великие химики: Пер. с болг. Т. 2. 3 изд. М., 1986.

т. 4, с. 177

ГО́ДНЕЎ Ціхан Мікалаевіч

(5.4.1893, г. Задонск, Расія — 29.10.1982),

бел. фізіёлаг раслін, заснавальнік навук. школы па біясінтэзе хларафілу. Акад. АН Беларусі (1940, чл.-кар. 1936), д-р біял. н. (1935), праф. (1926). Засл. дз. нав. Беларусі (1944). Скончыў Маскоўскі ун-т (1916) і працаваў у ім. З 1919 у Астраханскім ун-це, Іванава-Вазнясенскім політэхн. ін-це. З 1927 у БСГА, з 1935 у БДУ. У 1945—73 у Ін-це эксперым. батанікі і Ін-це фотабіялогіі АН Беларусі, адначасова заг. кафедры БДУ. Навук. працы па біяхіміі раслінных пігментаў. Прапанаваў новую тэорыю ўтварэння хларафілу. Даказаў адзінства протахларафілу ў раслінным свеце, ператварыў протахларафіл у цемнаце ў хларафіл. Даследаваў стан фотасінтэтычных пігментаў у антагенезе ў залежнасці ад светлавых і тэмпературных умоў, механізм утварэння парфірынаў, а таксама змяненні хларапластаў у антагенезе. Прэмія імя Ціміразева АН СССР 1967.

т. 5, с. 320

БІЯНЕАРГАНІ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

неарганічная біяхімія, галіна біяхіміі, што вывучае комплексы іонаў металаў з бялкамі, нуклеінавымі к-тамі, ліпідамі і нізкамалекулярнымі прыроднымі злучэннямі; даследуе ролю іонаў металаў у выкананні біял. функцый прыродных металакомплексаў. Пераважна даследуюцца іоны Na​⁺, K​⁺, Ca​²⁺, Mg​²⁺, Mn​²⁺, Fe​²⁺, Fe​³⁺, Cu​²⁺, Co​²⁺, Mo​² і Zn​²⁺, якія ёсць у малекулах біялагічна актыўных рэчываў, напр. сідэхромы, іанафоры (хелатавальныя агенты шчолачных металаў), ферыцін, трансферыны, цэрулаплазмін, гемэрытрын, гемацыянін, металаферменты, карбаксіпептыдаза A, карбаангідраза, медзьзмяшчальныя аксідазы, ферадаксіны, гемы, гемаглабін і міяглабін, цытахромы, перакеідазы і каталазы, хларафіл, карыноіды, комплексы нуклеазідаў, нуклеатыдаў і нуклеінавых к-т, вітаміну B₆ і інш.

Склалася на мяжы біяхіміі і неарган. хіміі. Выкарыстоўвае метады хіміі каардынацыйных злучэнняў і квантавай хіміі. У б. СССР фундамент біянеарганічнай хіміі заклалі працы М.Я.Вольпіна, М.У.Валькенштэйна, А.Я.Шылава, К.Б.Яцымірскага і інш., далейшае развіццё атрымала ў працах па мадэляванні азотфіксавальных ферментных сістэм з выкарыстаннем комплексаў малібдэну (А.Я.Шылаў), іанафораў (Ю.А.Аўчыннікаў, В.Ц.Іваноў) і інш.

На Беларусі працы па біянеарганічнай хіміі праводзяцца пераважна ў Ін-це біяарган. хіміі АН. Вывучаны цытахромы P-450 і інш. гемазмяшчальныя ферментныя сістэмы (Дз.І.Мяцеліца, С.А.Усанаў, В.Л.Чашчын), змадэляваны акісляльна-аднаўляльныя ферменты (цытахромы P-450, пераксідазы, каталазы) з выкарыстаннем іонаў і комплексаў жалеза, медзі і малібдэну (Мяцеліца). Вынікі даследаванняў біянеарганічнай хіміі выкарыстоўваюцца для сінтэзу фармакалагічных прэпаратаў.

Літ.:

Хьюз М. Неорганическая химия биологических процессов: Пер. с англ. М., 1983;

Метелица Д.И. Моделирование окислительно-восстановительных ферментов. Мн., 1984.

Дз.І.Мяцеліца.

т. 3, с. 176

АРГАНІ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

галіна хіміі, якая вывучае злучэнні вугляроду з інш. элементамі (арганічныя злучэнні) і іх ператварэнні. Займаецца сінтэзам і вызначэннем структуры арган. злучэнняў, вывучэннем сувязі хім. будовы рэчываў з рэакц. здольнасцю і фіз. ўласцівасцямі, практ. выкарыстаннем. Падзяляецца на стэрэахімію, хімію высокамалекулярных злучэнняў, прыродных рэчываў (антыбіётыкаў, вітамінаў, гармонаў і інш.), металаарган., фторарган., комплексных злучэнняў, фарбавальнікаў. Цесна звязана з біяхіміяй, медыцынай, біялогіяй, арган. геахіміяй, малекулярнай біялогіяй і інш. галінамі навук.

З’явілася ў пач. 19 ст. ў выніку абагульнення ведаў пра ўласцівасці рэчываў жывёльнага і расліннага паходжання і ўяўленняў таго часу аб жыццёвай сіле (vis vitalis), якая быццам бы стварае арган. рэчывы толькі ў жывых арганізмах. Тэрмін «арганічная хімія» ўведзены Ё.Берцэліусам (1827). Сінтэз мачавіны (Ф.Вёлер; 1828), аніліну (М.М.Зінін; 1842), воцатнай кіслаты (А.Кольбе; 1845), рэчываў тыпу тлушчаў (П.Бертло; 1854), цукрыстага рэчыва (А.М.Бутлераў; 1861) паказаў магчымасць штучнага атрымання арган. рэчываў. З 2-й чвэрці 19 ст. пачалі развівацца тэарэт. ўяўленні арганічнай хіміі, у т. л. тэорыя радыкалаў (Ю.Лібіх, Вёлер, Э.Франкленд, Р.Бунзен), тэорыя тыпаў (Ж.Дзюма, Ш.Жэрар і О.Ларан), паняцце пра валентнасць хім. элементаў, чатырохвалентнасць вугляроду і здольнасць яго атамаў ствараць складаныя малекулы. Абгрунтаваная ў 1861 Бутлеравым хімічнай будовы тэорыя прапанавала існаванне сувязі паміж будовай і ўласцівасцямі арган. злучэнняў, растлумачыла з’яву прасторавай ізамерыі арган. злучэнняў. А.Кекуле ў 1865 створана тэорыя будовы араматычных злучэнняў (на прыкладзе бензолу); у 1874 Я.Вант-Гоф і Ж.Ле Бель заклалі асновы стэрэахіміі, вылучылі аптычную ізамерыю і геаметрычную ізамерыю арган. рэчываў. Развіццё арганічнай хіміі ў пач. 20 ст. звязана з дасягненнямі квантавай фізікі і электронных тэорый хім. сувязі. Вызначаны тыпы хім. сувязі; Г.Льюіс, В.Косель, К.Інгалд, Л.Полінг распрацавалі і дапоўнілі ўяўленнямі квантавай хіміі і квантава-хімічнымі разлікамі электронную тэорыю будовы арган. злучэнняў, прадказалі і растлумачылі арганічнай хіміі рэакцыйную здольнасць. У 2-й пал. 20 ст. пачалося станаўленне фізічнай арганічнай хіміі, у якой абагульнены ўяўленні па механізмах рэакцый і сувязі паміж структурай арган. злучэнняў і іх рэакц. здольнасцю; шырокае выкарыстанне ў даследаваннях храматаграфіі, рэнтгенаскапіі, масспектраскапіі, метадаў ЭПР, ЯМР, ІЧ- і УФ-спектраскапіі. Сінтэзаваны новыя класы крэмнійарган. злучэнняў (полісілаксаны), поліаміды (нейлон), фторпалімеры (тэфлон), цэнавыя злучэнні пераходных металаў (ферацэн), фізіялагічна актыўныя злучэнні, лекавыя прэпараты, атрутныя рэчывы, сродкі аховы раслін, антыпірэны. Метады арганічнай хіміі разам з фіз. метадамі даследавання выкарыстоўваюцца ў вызначэнні будовы нуклеінавых кіслотаў, бялкоў, складаных прыродных злучэнняў, з дапамогай матэм. мадэлявання ажыццяўляецца мэтанакіраваны сінтэз арган. рэчываў з зададзенымі ўласцівасцямі. Магчымасці арганічнай хіміі дазволілі сінтэзаваць хларафіл, вітамін B₁₂ (Р.Вудварт), полінуклеатыды (А.Тод), распрацаваць аўтаматызаваны сінтэз ферментаў. Сучаснае дасягненне арганічнай хіміі ў геннай інжынерыі — сінтэз актыўнага гена (Х.Каран; 1976). Выкарыстанне дасягненняў арганічнай хіміі прывяло да стварэння тэхналогій вытв-сці сінт. каўчукаў, пластычных масаў, сінт. валокнаў, фарбавальнікаў, кінафотаматэрыялаў, атрутных рэчываў, сродкаў аховы раслін, духмяных рэчываў, лек. прэпаратаў.

На Беларусі даследаванні па арганічнай хіміі пачаліся ў 1924 у БДУ і вядуцца ў ін-тах фізіка-арган. і біяарган. хіміі АН, БДУ, Бел. тэхнал. ун-це, с.-г., мед. і інш. НДІ. Сінтэзаваны і вывучаны ператварэнні металаарган., поліхлорарган., пераксідных злучэнняў, ацыклічных і гетэрацыклічных злучэнняў, стэроідаў, гетэрастэроідаў, простагландзінаў, нуклеатыдаў, тэрпеноідаў. Буйнейшыя прадпрыемствы: ВА «Палімір» (г. Наваполацк), ВА «Азот» (г. Гродна), Магілёўскі камбінат сінт. валокнаў.

Літ.:

Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. Кн. 1—2. 2 изд. М., 1974;

Нейланд О.Я. Органическая химия. М., 1990.

К.Л.Майсяйчук.

т. 1, с. 467

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