Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 171
Текст из файла (страница 171)
Прелога (конформационный анализ) Р. Вудворда (полный хим синтез ми. сложных прир. соединений, в т.ч, резерпииа, хлорофилла, витамина В,з) и др. крупных ученых. В нашей стране в становлении Б. х. огромную роль сыграли работы Н. Д. Зелинского, А. Н. Белозерского, И.Н. Назарова, Н.А. Преображенского и др.
Инициатором исследований по Б. х. в СССР в нач. 6(ЬХ гг. явился М М.Шемякин. Им, в частности, были начаты работы по изучению пиклич депсипептидов, к-рые впоследствии получили широкое развитие в связи с их ф-цией как ионофоров В конце бО-Х -начале 70-х гг. при синтезе в-в сложной структуры начали применять в кач-ае катализаторов фер.
менты (т. наз. комбинированный химико-энзиматич. синтез) Этот подход был использован Г. Кораной для первого синтеза гена. Использование ферментов позволило осуществить строго избирательное превращение ряда прир, сосд. и получить с высоким выходом новые биологически активные производные пептидов олигссахаридов и нуклеиновых к-т. Наиб. интенсивно в 70-х гг. Развивались: синтез олигонуклеотидов и генов; исследования клеточных мембран и полисахаридов; анализ первичной и пространств структур белков.
В кач-ве примера можно указать на успешное изучение структуры важных ферментов (трансаминаза, ()-галактозидаза, ДНК-зависимая РНК-полимераза) защитных белков (у-глобулины, интерфероиы), мембранных белков (адеиозинтрифосфатазы, бактериородопсин) Большое значение приобрели работы по изучению строения и механизма действия пептидов-регуляторов нервной деятельности (т. наз. нейропсптиды) Б.
х. тесно связана с практич. задачами медицины и с.х-ва (получение витаминов, гормонов, антибиотиков и других лек. ср-в, стимуляторов роста растений н регуляторов поведения животных и насекомых), химе пнщ. н микробиол. иром-стн. В результате сочетания методов Б. х. и генггппиеской инженерии стало возможным практич решение проблемы получения сложных биологически важных в-в белково-псптидной природы, включая такие высокомо- 552 лекулярные, как инсулин человека, интерферон, гормон роста человека лмя шемякин м м еж Вне «нм аб а им д и манне ееве» 1971 7 16 ьь 2 е 1«44 Овенннняов ЮА ваи Овгябрь н нау«а (19!7 1977] м НП7 е ПЗМ14 Дюга Г Пении К Бнооргенивмяая «имия нер е анг М ннз Ю А Омиениеое БИОПОЛИМЕРЫ (от греч Ьюз-жизнь и ро!угпегеб — состоящий из многих частей, многообразный), прнр высокомол соединения, являющиеса структурной основой всех живых организмов Обеспечивают их нормальную жизнедеятельность, выполняя разнообразные биол.
функции К Б огиосятса белки, нукяеиноные кислоты, полисахарндве Известны также смешанные Б, напр яиполротеина (комплексы, содержащие белки и липиды), гяикснрогнеины (соед, в молекулах к-рых олиго- или полисахаридные цепи ковалентно связаны с пептидными цепямиь лнлонолисахариды (сосце молекулы к-рых построены из липндов, олигои полнсахаридов) БИОСИНТЕЗ (от греч Ьюя-жизнь и зупйлепз — соединение), образование в живых клетках необходимых организму в-в из простых низкомод неорг и(или) орг соединений Б, в результате к-рого происходит превращение неорг соед, поступающих из окружающей среды, напр С01 Прн фОтО- синтезе, Ыа при азотфиксации, в сравнительно простые в-ва, паз ассимиляцией Образующиеся в результате этого процесса в-ва используются для Б более сложных молекул, напр витаминов, гормонон, липицов, алкалоицов и биополимеров — белкоц нуклеиновых к-т и полнсахарндов Подавляющее большинство организмов синтезирует все необходимые для их жизнедеятельности продукты Исключение-нек-рые животные и человек, организм к-рых, напр, не синтезирует ряд витаминов и и-аминокислот Такие в-ва они должны потреблять из внешних источников Характер Б определяется наследств информацией, закодированной в генетич аппарате организма Все р-ции в клетке катализируются специфич биокатализаторами— (рерменннгмн Благодаря особым механизмам регуляции они обеспечивают строгую направленность Б Важная особенность ферментативного катадиза — стереоспецифичность, к-рая обусловливает образование только определенных стереоизомеров Многие в-на синтезируются в результате не одной, а неся последовательных ]ьций, катализируемых разл ферментами или многофермеитными комплексами Такие р-ции составляют путь Б того или иного в-ва Во мн случаях родственные соед синтезируются из одних и тех же исходных в-в-предшественников, напр все стероидные гормоны образуются из холестерина Б осуществляется с затратой энергии Ее источником служат соед, содержащие высокоэиергетнч связи, напр аденозннтрифосфат Первичным источником энергии, обеспечивающим существование на Земле всех организмов за исключением нек-рых бактерий, служит энергия солнечного излучения, аккумулируемая зелеными растениями Изучение Б позволяет устанавливать закономерности обмена в-в в организмах и представляет больпюй практич интерес для разработки технологии мнкробиол произ-ва ферментоц антибиотикогх витаминов и др В Р Шенмме В Л Кремовое БИОСФЕРА (от греч Ъ!оз-жизнь и ярйа!га-шар), оболочка Земли, в к-рой осуществляется деятельность живых ор гаиизмов Б охватывает нижнюю часть атмосферы-тропосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы, к-рые взаимосвязаны слоукными биогеохим циклами миграции в-ва и энергии Начальный момент этих циклов — использованне солнечной энергии растениями (в процессе фотосинтеза) для создания биогенных в-в За миллиарды лет благодаря фотосинтезу огромное кол-во солнечной энергии превратилось в энергию хим связей орг соед, произошло накопление в атмосфере своб Ов По В И Вернадскому, в-во Б состоит из семи взаимосвязанных частей жавое в-во биогенное в-во (горючие ис копаемые, известняки и т д) косное в-во (напр, извер.
жениые горные породы), биокосное в-во (в частности, 553 !9 ХНМНЕ «ни 7 1 БИОТЕХНОЛО1 ИЯ 289 почвы), радиоактивное в-во, рассеянные атомы, в-во космич происхождения (напр, метеориты) Живое в-во представляет собой совокупность всех живых организмов, выраженную в их элементарном хнм составе, массе и энергии Общая масса живого в-ва (2 — 3) !бм г (в пересчете на сухое в-во) Оно распределено неравномерно В гидросфере содержание живого в-ва максимально на мелководьях, минимально — в глубинных акваториях, на суще наиб значительна биомасса тропич песец масса растений намного превышает массу животных Жизнедеятельность организмов и связанныс с ней процессы разложения орг в-ва обеспечивают постоянный кру говорот в-ва и энергии В круговороте в-ва участвуют практически все хим элементы Живые организмы осущссгвляют миграцию газов и их преобразование, хим превращения в-в, содержагцнХ атОмЫ ПЕрЕмЕННой ваЛеНтноСти (Ге, Мп и т д), аккумулируют хим эле«велты из внеш среды В Б сосредоточена большая часть прир ресурсов Горючие ископаемые и осадочные горные породы в своей основе созданы живым в-вом планеты С деятельностью микроорганизмов связаны появление в подземных водах Н,З и осаждение сульфидов металлов, образование руд сэь Ц зе и тп В 20 в на структуру и ресурсы Б оказывает глобальное влияние деятельность человека Поэтому учение о Б как единой, определенным образом организованной динамич системе имеет важное значение для решения ми практич вопросов, в частности проблем окружающей среды— борьбы с ее загрязнением, рациональным использованием прир ресурсов Лми Вернаяоянй В И, Химин!оное о«роение био«бири Замни и ее окру меняя М, ШЫ, Перельман А И Био«енине еногемм Земан М 1Ю7 А И Пере.мне БИОТЕХНОЛОГИЯ, совокупность иром методов, использующих живые организмы и биол процессы для произ-ва разл продуктов Иск-рые биотехнол процессы, относящиеся гл обр к произ-ву пищи, были известны в древние времена хлебопечеиие, приготовление вина, пива, уксуса, сыра и молочнокислых продуктов, способы обработки кожи, растит волокон и др Научные основы Б были созданы благо даря работам Л Пастера (1872-7б), положившим начало микробиологии, а также в результате изучения обмена в-в ферментов и др Пищ.
иром-сть издавна обособилась, хотя ее состояние зависит от прогресса биол. наук и в широком смысле она тоже относится к Б Биопромышленность производит кормовые и пищ. белки, пептиды, аминокислоты, ферменты, витамины, антибиотики, этанол, орг к-ты (лимонную, изолимонную, уксусную и др), регуляторы роста растений прир пестициды, лечебныс и иммунные препараты для человека и животных Биол процессы имеют существенные достоинства они используют возобновляемое сырье, происходят в мягких условиях, с меньшим числом этапов, их отходы доступны переработке Применение биотехнологических процессов особенно выгодно экономически и технологически при производстве относительно дорогих малотоннажных продуктов Подавляющее большинство продуктов биопромыщленности получают ферментацией с помощью микроорганизмов (гл обр бактерий и грибов) Микроорганизмы очень разнообразны по строению и физиол св-вам, нск-рые выдерживают т-ру до 90 — 110'С, а при повышенном давлении -даже 250 С, они переносят высокую кислотность а также большие концентрации солей и, что очень существенно, быстро размножаются (иск-рые делятся каждые б-1О мин) Хотя ферментация осуществляется живыми клетками, она основана, в конечном счете, иа биохим превращениях исходного субстрата под действием биол каталазаторов — ферментов Последние, в свою очередь, являются одним из продуктов микробиол произ-ва (нек-рые выделяют из прир сырья) Ферменты используются в биохим произ-ве, несмотря на их высокую стоимость Нашли применение амилаза и протеазы, глюкозоизомсраза, пектиназа 554 290 БИО ТИН и нек-рые другие.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
