Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 174
Текст из файла (страница 174)
Электрохим. методы имеют широкую область применения и позволяют изучать тонкости механизма р-ций. Они пригодны для проведения уникальных синтезов и решения сложных аналит. задач, т. к, чувствительность импульсной полярографии позволяет, напр., обнаружить 1О е М электрохимически активного в-ва. Возможность применения электрохим. методов для решения упомянутых проблем основана на сходстве электрохим, и биол.
окислит.-восстановит. р-ций: оба типа являются гетерогенными (первые осуществляются на повети электрода, вторые- на границе фермент — р-р), илут в одном интервале рН и в р-рах той же ионной силы, нротекают в неводных средах и в одинаковом интервале т-р включают стадию ориентации субстрата.
Электрохим. методы позволяют получать информацию об окислит.-восстановит. потенциалах, числе электронов, механизме р-ций с участием азотсодержащих штероциклич. соед. (пурины, пиримндины, порфирины и т.п.) Емкостные измерения дают важные сведения об адсорбционных св-вах низкомол. и высокомол. биологически активных соед.
(нуклеотиды, белки, нуклеиновые к-ты). В Б. мембран применяют след. модельные системы; плоские липидные бислои, липосомьь монослои на границе раздела фаз вода-воздух, границы раздела несмешивающихся жидкостей (напр., вода — октан). Бислои применяют для реконструкции транспортных клеточных систем— ионных каналов возбудимых биомембран активно транспортирующих белков (АТФ-азы, бактериородопсин и др.).
Они удобны для изучения ионного транспорта, осуществляемого жирорастворимыми анионами (дипикриламин, тетрафенилборат и т.п.) и мембранно-активными комплексонами (валнномицин, грамицидин и прф На липидных бии монослоях изучают поверхностные св-ва мембран, напр. строение двойного электрического слоя, адсорбцию ионов и ПАВ. Наконец, бислои используют для изучения мех. св-в мембран, их устойчивости в электрич. поле и механизмов слияния.
Применяемые методы: регистрация токов проводимости и емкостных токов при наложении электрич. напряжения, изменяющегося по определенному закону; измерение поверхностного натяжения или давления (в случае мопослоев); регистрация Вольта-потенциала (в случае границ раздела вода-воздух, вода -октан); оптич. и спектральные измерения. Эксперим, и теоретич. исследования ионного транспорта на липидных бислоях в присут. ионофоров позволили выявить два осн. механизма переноса- с помощью подвижных переносчиков (типичный пример- валиномицин) и через каналы (напр., грамнцидин А). Показано, что транспортные системы возбудимых биол.
мембран действуют как селективные ионные каналы. Изучение мех а ноэле ктри ч. явлений, напр. движения и ориентации клеток во внеш, электрич, полях, структурных перестроек мембран при электрич. пробое и электростимулируемом слиянии клеток, заложило основу для медико-биол. и бнотехнол. приложений (создание искусств. носителей лек. препаратов, мембранная диагностика, получение гибридных клеток). Крупное достижение Б.
†доказательст справедливости хемиосмотич. гипотезы Митчелла (объясняет механизм преобразования энергии 560 в мембране при синтезе АТФ; см. Биоэнергетика), полученное в опытах по реконструкции мембранных систем в разл. модельных системах, в т.ч. в липосомах. Хотя изучение распространения возбуждений по нервным волокнам и нейронным сетям традиционно относится к электрофизиологни и биофизике, для понимания механизма этих процессов много дали исследования в таких электрохим. системах, как пассивирующиеся электроды и заряженные пористые мембраны.
К прикладной Б. относится разработка ионселективных микроэлектродов для внутриклеточного использования, микроэлектродов для виутриклеточных инъекций электрохимически активных в-в, электрохим. биосенсоров (бактериальные и тканевые электроды) и ионселективных электродов, использующих ионофоры. К медико-биол. Приложениям относится изучение внеклеточных электрич. полей и механизмов воздействия внеш полей и токов на физиол. процессы, включая регенерацию тканей Термин «Б.в получил официальное признание в 1971. Лня ' Скулачев В П, Травсфсрмапня энергнн в бночечбра ял М, 1972, Маркнв В С, Чнзмадвев Ю. А, Инлуннрованный манный транспорт, м, 1974, Овчннвнков Ю А, Иванов В Т, Швраб А М, Мембрана-актнвныс комплексаны, М, 1974, Иммабвл заюнные ферченты, под шд ЙВ брезвна [н др), т. 1-2, М, 1978, богуславский Л И, бзюэлеатракнынчшкне явлению н граннпа рнзлела фаз, М, 1979, Марк нн В С, Пастушевко В ф, Чнзмадмеэ Ю А, Теор а возбулнмыз сгсэ, М, 1981, Карита И, Ионы, электролы, мембраны, пер с чешск, м, 1983, ОгэЬнгм О.
В(сс!гссьештгу о( Ьгомпса! любовна й -У, 1977 Ю А Чнзнадшее. БИОЭНЕРГЕТИКА, наука о превращении энергии в живых организмах. Изучает одну из универсальных ф-ций живых существ — способность к энергообеспечению жизнедеятельности в результате использования внеш. энергетич.
ресурсов. В основе этого процесса лежат мол механизмы, гл. роль в к-рых играют ферменты знергетич. обмена. Процгксы, катализируемые этими ферментами, подразделяют иа две группы. Одна из иих включает преобразование внеш. энергетич. ресурсов в энергию, аккумулируемую АТФ (см. Адеиозинфосфориые кислоты), или энергию, обусловленную разностью трансмембраиных электрохимических потенциалов ионов Н" или )ь(ас (соотв. А)ьН или АВ)ч(а).
Составными частями АВН и Ар)ца слулгат градиенты концентрации ионов Н+ или )Ча" и разность электрич, потенциалов между двумя отсеками, разделенными биол. мембраной, Главную роль среди процессов, связанных с преобразованием энергии, играют синтез АТФ из аденозиидифосфата и Н,РОа за счет энергии дыхания, а у фотосинтезируюших организмов-за счет энергии света. В обоих случаях на пути от внеш энергетич, ресурсов к АТФ промежут, источником энергии служит АВН. Синтез АТФ в результате гликолиза (бронсеиия) осуществляется без участия энергии трансмембранного злектрохим потенциала.
Превращение энергии, выделяющейся в результате дыхания, локализовано во внутр мембране митохондрий и цитоплазматич, мембране дышащих бактерий. Превращение энергии света происходит во внутр. Мембранах хлоропластов растений и в цитоплазматич. Мембране фотосинтезирующих бактерий. Гликолиз осуществляется вне мембран в цитоплазме. Др.
группа процессов объединяет многочисл пути использования энергии АТФ или АВ при совершении разл, типов работы. Так, биосинтез обеспечивается, как правило, энергией АТФ, осмотич, работа — энергией Ар. Механич. работа у бактерий (биение бактериального жгутика) происхоцит с использованием энергии Азь а у животных (сокращение актомиозиновых нитей) — АТФ. От Бо изучающей один из фундам. аспектов биологии, следует отличать технич.
Б.— отрасль пром. энергетики, связанную с переработкой отходов с. х-ва в горючие газы, к-рые можно использовать в кач-ве топлива. Люа Скулачев В П, Трансформання энергия в бномембрана, М !972, Кзота И, Знсрютньа бназнчнческнз (сакпнй пер с ан., М, 1970, П 3 нер Л, Основы бнаэнсрштнкн, гнр с англ, М, !977, Рэкср Э, б р«- чсскае мсааннзмы, пер с англ, М, 1979, Никола Д, б аэнерге ш, пер с аагл, М, !933 В Н С уя ч е 561 БИТУМНЫЕ 293 БИРАДИКАЛЪ|, частицы с двумя пространственно разделенными иеспаренными электронами. Многие Б. обладают ,РЬ РЬ 3 3 СН 3 '( 3 Π— Ы Н вЂ” О НЗС СН3 СНз НзС ! Н вЂ” Н [ч — 19 РЬ вЂ” (К )-(СН ),~, 7 — РЬ Н вЂ” Н Н-Н РЬ РЬ' . лрй С,Г ч„ С РЬ' ~ ~ 'РЬ !й 562 высокой реакц. способностью и являются промежут.
продуктами орг. р-ций. Нек-рые Бз напр нитроксил (ф-ла 1), вердазил (11), углеводород Шлепка (П1), стабильны и м.б. выделены в индивидуальном состоянии. По хим. св-вам и способам образования Б. близки к радикалам свободным с одним неспаренным электроном. Лпм Пармон В Н, Кокорнн А И, жндомнров Г М, Стэбнльные бпршшкеаы, М, Шза БИСФЕНОЛ А, то же, что 2,2-Ди(4-гидроксифеиил)пронам.
БИТУМИНОЗНЫЕ ПЕСКИ, гор(очей полезное ископаемое, орг. часть к-рого представляет собой прир, битум, По содержанию битума делятся иа богатые, или интенсивные (более 10;,' по массе битума), средние (5-10;,') и тощие (до 5%). Битумы Б.п. подразделяют на песк. типов: мальты (вязкие жидкости, плоти, 0,86-1,03 г(смз, динамич. вязкость >10 Па с); асфальты (твердые легкоплавкие н-ва, плоти. 1,03 — 1,10 г)смз, т. пл. «100'С); асфальтиты (твердые в-ва, плоти. 1,05-1,20 густа, т.
пл. 100 — 300'С); кериты (твердые неплавкие в-ва, плоти. 1,7 — 2,0 г/см') Содержание смолистоасфальтеновых в-в в битумах этих типов составляет ()г) соотв. 35-60, 60-75, 75-90 и более 90. В битумах Б.п, обнаружено свыше 25 хим. элементов. Битум из песков, добытых карьерным или шахтным методом, извлекают горячей флотацией водными р-рами гидроксидов, карбонатов или силнкатов щелочных металлов„ а также зкстракцией орг, р-рителями (низкокипяпше ароматичн парафиновые, нафтеновые углеводороды, бензин, керосин, спирты, альдегиды и др.).
Битум из песков Атабаски (Канада) имеет след св-ва: плоти. 0,97 гуам~, кинематич. вязкость 3 10 ' мз/с (40'С); содержание 8 — 3,80;~, )4 — 0,6".ы Ре-0,044;Г 37-0,02;/, )чй-0,006Л; зоньность-0,7;;; содержание фракций, выкипающих в йределах !95-345'С, -13 „ выше 345'С вЂ” 87И, Извлеченные битумы и сами Б.п. используют при стр-ве дорог и разл.
сооружений. В результате комплексной переработки битума, первой стадией к-рой является коксование, получают кокс. Нм углеводороды С, — С, синтетич. жидкое топливо, смазочнйе масла, серу и ванадйй. Так, из ! м песков Атабаски извлекают 159 л битума, из к-рого коксованием вырабатывают 135 л жидкого топлива, ! 5,6 м' газа, 15 кг кокса и 5,9 кг серы. Минер. часть Б. п.— строит. материал.
Мировые запасы битумов в Б.п. составляют ок. 300 млрд, т, добыча-28,8 тыс т(сут (1982) Лнм Прнролные б тумы СССР (зшонамерносгн формирован я н размепкння(, Л, 1931, Нсфтебнтумннозные породы Перспскт еы нспазюошння (Мазензалы Всесоюзного совешанна ло юмплекснон переработке н нспользоеанню нсфзебнзумннозныз порэлз А-А. 1932 Л и Садмкое БИТУМНЫЕ ЛАКИ, растворы пленкообразователей на основе нефтяных битумов или кам.-уг.
пекой. Для получения лаков применяют битумы, содержащие 40-48;„асфальтенов (мол. м. до 200000), карбенов и карбоидов (см. Битумы нег)(тлные) 15-18'г,' смол (мол. м. 600-1000), 34 — 50 „ минер масел (мол м. 350-500) Р-рителями пленкообразователей в Б. л служат скипидар, уайт-спирит, нефтяные или кам.-уг, сольвенты, ксилол. Помимо битумов (псков) и 294 БИТУМНЫЕ р-рителей в состав лаков входят модифицирующие компоненты — льняное, тунговое или минер, масло, эпоксидиые или фенола-формальд. смолы, полиуретаны, прир. смолы (канифолвч ее пРоизводные, каналы), хлоРопРеновый каУ- чук.
Содержание битумов в лаке не превышает обычно 50)м В состав мастик и шпатлевок на основе Б.л входят наполнители (асбест, слюда, диатомит) и пигменты (сажа, свинцовый сурик) Получение лакан модифицированных растит. масламя, включает след.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
