Биология

361. Бионика – синтез биологии и техники
Статья пополнение в коллекции 22.02.2011

Снегоходная машина, имитирующая принцип передвижения пингвинов по рыхлому снегу, была разработана в Горьковском политехническом институте под руководством А.Ф. Николаева. Пингвины передвигаются по снегу, отталкиваясь ластами, подобно лыжникам, использующим для этой цели палки. Основанная на этом принципе снегоходная машина «Пингвин», лежа на снегу широким днищем, способна двигаться со скоростью до 50 км/ч. В подобных машинах нуждаются исследователи Арктики и Антарктиды, а также жители наших северных регионов охотники, оленеводы и т.д. Здесь тягачи, тракторы и снегоходы при своем движении по снегу образуют глубокую колею, буксуют и увязают. Подобные машины могут использоваться и на мелководных озерах, где обычные плавсредства чаще всего не могут применяться.
362. Биоорганическая химия
Контрольная работа пополнение в коллекции 02.10.2011

Иммобилизованные ферменты, препараты ферментов, молекулы которых связаны с матрицей, или носителем (как правило, полимером), сохраняя при этом полностью или частично свои каталитические свойства. Иммобилизованные ферменты обычно не растворимы в воде; между двумя фазами возможен обмен молекулами субстрата, продуктов каталитич. р-ции, ингибиторов и активаторов. Существует неск. осн. способов иммобилизации ферментов: 1) путем образования ковалентных связей между ферментом и матрицей; 2) полимеризацией мономера, образующего матрицу, в присут. фермента, к-рый при этом оказывается включенным в сетку полимера - обычно геля; 3) благодаря электростатич. взаимод. противоположно заряженных групп фермента и матрицы; 4) сополимеризацией фермента и мономера, образующего матрицу; 5) связыванием фермента и матрицы в результате невалентных взаимод. - гидрофобных, с образованием водородных связей и др.; 6) инкапсулированием - созданием около молекул фермента полупроницаемой капсулы, напр., включением фермента в липосомы; 7) сшиванием молекул фермента между собой, напр., глутаровым альдегидом, диметиловым эфиром диимида адипиновой к-ты. Особый случай иммобилизации проведение ферментативных р-ций в двухфазной системе, когда фермент находится в водной фазе, а субстраты и продукты р-ции распределяются между орг. и водной фазами, что позволяет в зависимости от коэф. распределения в-в между фазами сдвигать равновесие р-ции в нужную сторону; диспергирование фаз увеличивает пов-сть их раздела и тем самым улучшает доступ субстрата к ферменту. Среди способов иммобилизации наиб. распространение получили ковалентное связывание фермента с матрицей и включение фермента в гель. В первом случае в качестве матрицы обычно используют целлюлозу, декстрановые гели (сефароэу, агарозу), микропористые стекла или кремнеземы, а также синтетич. полимеры. Матрицу при ковалентной иммобилизации ферментов обычно предварительно активируют, обрабатывая, напр., бромцианом, азотистой к-той или цианурхлоридом. Благодаря этому она становится носителем активных группировок, к-рые способны вступать в р-цию сочетания, взаимод. с группами NH2, ОН, СООН. Во втором случае в качестве гелеобразующего полимера используют полиакриламид. На практике иммобилизация часто осуществляется одновременно неск. способами. Так, при фиксации ферментов ковалентными связями между их молекулами и матрицей обычно возникают также нековалентные взаимодействия. Известны способы предварит. хим. модификации молекул фермента низкомол. в-вами или р-римыми полимерами, имеющими заряженные группировки, что изменяет у таких модифицир. белков электростатич. заряд молекулы и позволяет достаточно прочно сорбировать их на ионообменных смолах. При всех типах иммобилизации матрица, взаимодействуя с ферментом, может инактивировать последний или создавать пространств. затруднения для доступа субстрата к активному центру. При ковалентном связывании фермента для предотвращения отрицат. влияния матрицы между ней и молекулой фермента вводят разобщающую цепь атомов - спейсер (наз. также «вставкой» или «ножкой»). Кроме того, часто стремятся использовать для иммобилизации гидрофильные матрицы, создающие вблизи фермента более естеств. микроокружение. При иммобилизации ферментов необходимо, чтобы активные группы матрицы не блокировали каталитич. центр фермента, а условия иммобилизации не приводили к потере его активности. Определенные ограничения на способ иммобилизации налагают и особенности субстрата. Так, в случае высокомол. субстратов нельзя использовать методы инкапсулирования или включения фермента в гель. Если матрица несет на себе заряды, то заряд субстрата влияет на кинетич. параметры р-ции: разноименные заряды на носителе и субстрате увеличивают скорость р-ции, катализируемой иммобилизованными ферментами, одноименные заряды ее снижают и м. б. причиной полной потери активности препарата. Заряды носителя и субстрата влияют также на величину рН, при к-рой скорость ферментативной р-ции максимальна. Важную роль играет распределение субстрата между фазами иммобилизованного фермента и р-ра. Ограниченная доступность субстрата к активному центру фермента может привести к изменению специфичности последнего. Особенно это Характерно для высокомол. субстратов, к-рые из-за малого коэф. диффузии медленно переходят в фазу иммобилизованного фермента, что приводит к относит. увеличению скоростей др. р-ций с участием субстратов меньших размеров. В нек-рых случаях возможно также изменение направления р-ции. Так, фермент эндополигалактуроназа, катализирующий расщепление полигалактуроновой к-ты в середине молекулы, после иммобилизации отщепляет низкомол. фрагменты от концов молекулы. Существ. влияние на кинетику р-ций, катализируемых иммобилизованными ферменами, оказывают два диффузионных барьера - внешний и внутренний. Первый обусловлен наличием тонкого неперемешиваемого слоя р-рителя вокруг частицы иммобилизованного фермента (слоя Нернста). Толщина этого слоя зависит от скорости перемешивания. Поэтому увеличение последней или скорости тока р-ра в колонке с иммобилизованным ферментом увеличивает скорость ферментативной р-ции. Внутр. диффузионный барьер возникает вследствие ограничения своб. диффузии субстрата внутри сетки полимерной матрицы. Иммобилизация ферментов создает ряд преимуществ. К ним относятся: более высокая стабильность ферментных препаратов, возможность их удаления из реакц. среды и его повторного использования, а также возможность создания непрерывных процессов на ферментных колонках. Важное значение имеет относит. стабильность иммобилизованных ферментов к денатурирующим воздействиям - нагреванию, действию агрессивных сред, автолизу и др. Последнему подвержены протеолитич. ферменты. Иммобилизация разобщает молекулы этих ферментов и полностью исключает такой процесс. Благодаря этому удалось изучить механизм образования протеолитич. фермента пепсина из его предшественника пепсиногена (при этом от последнего отщепляется пептид, состоящий из 42 аминокислотных остатков). Было показано, что эта р-ция катализируется самим пепсином. Иммобилизованные ферменты применяют в произ-ве L-аминокислот, 6-аминопенициллановой к-ты, из к-рой получают полусинтетич. пенициллины, в синтезе преднизолона, для удаления лактозы из продуктов питания, используемых больными с лактазной недостаточностью, в изготовлении ферментных электродов для экспресс-определения мочевины, глюкозы и др. в-в, для создания аппаратов «искусств. почка» и «искусств. печень», для удаления эндотоксинов, образующихся в процессе заживления ран и ожогов, при лечении нек-рых онкологии, заболеваний и др. Большое значение приобрели в клинич. и лаб. практике иммуноферментные методы анализа, в к-рых также используются иммобилизованные ферменты.
363. Биополимеры бактериальной клеточной стенки
Информация пополнение в коллекции 14.05.2012

%20%d0%b2%201930-%d0%b5%20<http://ru.wikipedia.org/wiki/1930-%D0%B5>.%20%d0%92%201937%20%d0%b3%d0%be%d0%b4%d1%83%20<http://ru.wikipedia.org/wiki/1937_%D0%B3%D0%BE%D0%B4>%20%d0%ad.%20%d0%a7%d0%b0%d1%82%d1%82%d0%be%d0%bd%20<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A7%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BE%D0%BD&action=edit&redlink=1> предложил делить все организмы по типу клеточного строения на прокариот и эукариот, и в 1961 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/1961_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> Стейниер <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D1%80&action=edit&redlink=1> и Ван Ниль <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D0%B0%D0%BD_%D0%9D%D0%B8%D0%BB%D1%8C&action=edit&redlink=1> окончательно оформили это разделение. Развитие молекулярной биологии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F> привело к открытию в 1977 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/1977_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> К. Вёзе <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%BB_%D0%92%D1%91%D0%B7%D0%B5> коренных различий и среди самих прокариот: между бактериями и археями.">Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF> в 1930-е <http://ru.wikipedia.org/wiki/1930-%D0%B5>. В 1937 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/1937_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> Э. Чаттон <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A7%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BE%D0%BD&action=edit&redlink=1> предложил делить все организмы по типу клеточного строения на прокариот и эукариот, и в 1961 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/1961_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> Стейниер <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D1%80&action=edit&redlink=1> и Ван Ниль <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D0%B0%D0%BD_%D0%9D%D0%B8%D0%BB%D1%8C&action=edit&redlink=1> окончательно оформили это разделение. Развитие молекулярной биологии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F> привело к открытию в 1977 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/1977_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> К. Вёзе <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%BB_%D0%92%D1%91%D0%B7%D0%B5> коренных различий и среди самих прокариот: между бактериями и археями.
364. Биореакторы (ферментаторы)
Информация пополнение в коллекции 09.12.2008

промышленности для получения антибиотиков, витаминов и других биологически активных веществ (см. рис. 88). Его конструкция обеспечивает стерильность ферментации в течение длительного времени (нескольких суток) при оптимальных условиях для роста и жизнедеятельности продуцента. Ферментаторы такой конструкции изготавливают на 1,25; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 10,0; 16,0; 20,0; 32,0; 50,0; 63,0; 100,0 и 160,0 м3. Как видно из рисунка, это цилиндрический вертикальный аппарат со сферическим днищем, снабженный аэрирующим, перемешивающим и теплопередающим устройствами. Воздух для аэрации поступает в ферментатор через барботер, установленный под нижним ярусом мешалки. С точки зрения эффективности диспергирования воздуха конструкция барботера принципиальной роли не играет при наличии мешалки, однако, с точки зрения эксплуатации, наиболее удобным является квадратный барботер, который получил наибольшее распространение. Отверстия в барботере направлены вниз, во избежание засорения биообъектами. Общая площадь отверстий должна быть на 25% больше площади поперечного сечения трубопровода, подводящего воздух. Барботер по своим размерам должен соответствовать диаметру мешалки, чтобы выходящий из него воздух попадал в зону ее действия.
365. Биоритмы
Информация пополнение в коллекции 09.12.2008

Ритм это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим изменениям могут быть подвержены различные показатели структур биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная структура, тип кристаллизации, форма роста, концентрация ионов и т. д. Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений. Каждое растение "засыпает" и "просыпается" в строго определенное время суток. Рано утром (в 4 часа) раскрывают свои цветки цикорий и шиповник, в 5 часов мак, в 6 часов одуванчик, полевая гвоздика, в 7 часов колокольчик, огородный картофель, в 8 часов бархатцы и вьюнки, в 9-10 часов ноготки, мать-и-мачеха. Существуют и цветы, раскрывающие свои венчики ночью. В 20 часов раскрываются цветки душистого табака, а в 21 час горицвета и ночной фиалки. Так же в строго определенное время и закрываются цветки: в полдень осот полевой, в 13-14 часов картофель, в 14-15 часов -одуванчик, в 15-16 часов мак, в 16-17 часов -ноготки, в 17-18 часов мать-и-мачеха, в 18-19 часов лютик, в 19-20 часов шиповник. Раскрытие и закрытие цветков зависит и от многих условий, например, от географического положения местности или времени восхода и заката солнца.
366. Биоритмы и их значение в учебе для студентов
Информация пополнение в коллекции 12.01.2009

Согласно Рихтеру, центр управления биологическими часами у человека расположен не в коре головного мозга. Это обстоятельство он объясняет тем, что зависимость от коры мозга придавала бы суточным ритмам физиологических процессов все основные черты условных рефлексов. Действительно, влияние коры головного мозга на суточные ритмы человека ограничено. Даже при отсутствии обоих полушарий суточная периодичность различных физиологических процессов, в частности ритма сна и бодрствования, сохраняется. Поэтому центр управления биологическими часами человека, надо полагать, находится под полушариями. Биологические часы наиболее устойчивы к случайным изменениям во внешней среде, что важно для сохранения суточного режима. Кроме того, разделение функций между корой и нижележащими участками мозга имеет большое приспособительное значение, позволяющее освободить кору от управления множеством внутренних процессов и создать тем самым условия для приспособления организма к изменениям внешней среды.
367. Биоритмы и их роль в жизнедеятельности человека
Контрольная работа пополнение в коллекции 12.03.2011
Одним из главных направлений современной хронобиологии является разработка различных методов и препаратов для коррекции биологических ритмов человека. За 30 лет интенсивных исследований в этой области учеными разных стран было создано немало средств, которые так или иначе способствуют гармонизации биоритмов. Среди них можно выделить пять основных групп.
1. Физиотерапевтические методы. Коррекция биоритмов с помощью физиотерапевтических приборов является одним из самых первых методов, использующихся в хронобиологии с конца 1960-х годов. Этот метод изначально разрабатывался для восстановления естественных биоритмов у космонавтов, долгое время находившихся в космосе. В настоящее время такие аппаратные процедуры, как электросон и светотерапия, используются в основном для коррекции нарушений биоритмов у людей, работающих вахтовым методом в Заполярье.
2. Препараты на основе мелатонина. Мелатонин - это особый гормон, который синтезируется в головном мозгу человека и животных и играет важнейшую роль в регуляции биоритмов. Препараты на основе мелатонина действительно эффективно справляются с бессонницей и другими нарушениями сна, однако, как и все гормональные препараты, он должен использоваться строго по показаниям и под контролем врача.
3. Микстура Павлова и ее аналоги. Микстура Павлова представляет собой препарат, в котором в равных пропорциях одновременно объединены возбуждающие и успокаивающие средства. Такое сочетание позволяет стабилизировать нервные процессы и, в частности, нормализовать биоритмы сна и бодрствования.
4. Препараты на основе хронобиотиков. Хронобиотики - это особые растительные вещества, которые регулируют различные фазы биологических ритмов. Они обнаруживаются в некоторых пищевых и лекарственных растениях. При этом существуют хронобиотики, которые регулируют преимущественно активную фазу биоритмов, и так называемые релаксирующие хронобиотики, которые удлиняют фазу отдыха и восстановления.
5. Препараты на основе витаминов, микроэлементов и хронобиотиков. Данные препараты представляют собой самое последнее поколение хронобиологических препаратов. Их создание стало возможным благодаря интенсивному изучению различных растительных хронобиотиков. При этом было установлено, что большинство хронобиотиков во многом теряют свою биоритмологическую активность, будучи синтезированными или выделенными в чистом виде. Как оказалось, большинство известных хронобиотиков проявляют свою активность только в присутствии определенных витаминов, витаминоподбных веществ и микроэлементов, которые вместе с хронобиотиками содержатся в растении. Более того, удалось установить, что витамины и микроэлементы обладают собственной биоритмологической активностью. Так были разработаны первые витаминно-минеральные комплексы с растительными хронобиотиками.
368. Биоритмы как факторы естественного отбора и адаптации организмов
Информация пополнение в коллекции 20.05.2010

При высокой степени сопряженности подсистем для синхронизации всей системы в целом не обязателен внешний датчик времени. Врожденная программа временной упорядоченности функций в процессе развития организма модифицируется в направлении приспособления к временному профилю среды. Способность «предсказывать» время суток позволяет организму опережающе предвидеть требования к гомеостатическим системам и заранее подключать для получения приспособительного результата те эффекторы, включение которых в ответную реакцию требует значительного времени. например, при нормальном сне температура тела и содержание кортикостероидов в плазме начинают повышаться задолго до окончания сна и пробуждение может наступить раньше, чем будет включен свет. Считают, что упорядоченность функций во времени позволяет организму разделять не только в пространстве, но и во времени несовместимые процессы, использовать одни и те же структуры, требующие в разное время различных локальных значений биохимических или физико-химических показателей (например, рН). Примерами высокоскоординированных во времени систем могут быть гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная система, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система, система поддержания оптимальной концентрации калия в плазме и межклеточном пространстве.
369. Биоритмы человека
Информация пополнение в коллекции 12.01.2009

Есть всякие основания предполагать, что ведущие циркадианнае часы у человека находятся в мозге и прямо связанны с глазами эпифизом (шишковидной железой). Альфред Леви с коллегами из Национального института здоровья в Бетесде установили, что свет подавляет секрецию мелатонина в эпифизе у человека, как и у других млекопитающих, но для горожан нужно на удивление много света, больше, чем бывает в помещении: для эпифиза у человека комнатный (электрический) свет все равно, что ночь. Однако даже рассеянный свет с улицы сразу подавляет секрецию мелтонина. Этот гормон головного мозга имеет прямое отношение ко сну и к циркадианным часам. Например, у грызунов ежедневно инъекции мелатонина могут захватить и синхронизировать часы. Если окажется, что у человека мелатонин опосредует сдвиг фазы циркадианных часов, то данные Льюи будут представлять интерес для антропологов, специалистов по дизайну, для тех, кто работает в разные смены и совершает трансмеридианные перелеты. Пока лекарство для сдвига фазы будет создано и получит одобрение минздрава, для путешественников приятным средством может быть пребывание на солнцепеке. Разумеется, солнечный свет не менее важен и для тех, кто никуда не ездит, но нуждается в ежедневной синхронизации своих внутренних ритмов. Неудача такой синхронизации может привести к сонливости в дневное время и бессоннице ночью - достаточно распространенным расстройством сна. В этой связи могут представлять интерес данные Даниэля Крипке с соавторами, которые исследовали количество, и распределение во времени света, падающего на среднего нормального человека в течение среднего дня. Оказалось, что даже на юге солнечной Калифорнии количество света столь мало и распределенною столь нерегулярно, что остается лишь диву даваться, каким образом современному человеку удается (и удается ли?) поддерживать свои циркадианные ритмы поддерживать в должном порядке.
370. Биосинтез антоцианов в зеленых и альбиносных листьях ячменя обыкновенного
Статья пополнение в коллекции 12.01.2009

Физиологическая роль и механизм индукции биосинтеза антоцианов ещё не вполне выяснены. Обнаруженная закономерность накопления в зеленых и альбиносных листьях ячменя антоцианов, локализованных главным образом в эпидермальных тканях, при увеличении интенсивности света может свидетельствовать о выполнении данными пигментами защитной функции в отношении фотосинтетической системы хлоропластов и ДНК генома клетки [11]. Экранирование активных центров мембранных пигментов и белков фотосистемы II антоцианами от избыточных потоков света высокой интенсивности также может защитить фотосинтетический аппарат от фотоокислительных процессов. Кроме этого, устойчивость растений к ингибированию светом высокой интенсивности может быть связана с повышением эффективности поглощения световой радиации в красной области спектра и предохранением светособирающего комплекса (ССК) от действия свободно-радикальных частиц [11; 12]. Увеличение уровня антоциановых пигментов в зеленых и альбиносных листьях может быть связано с поглощением дополнительной световой энергии, которая может иметь отношение и к активируемым светом реакциям дыхательного метаболизма, учитывая, что митохондриальные цитохромы имеют полосу поглощения в зелёной области спектра, или может использоваться для стимуляции биосинтеза аскорбиновой кислоты (АК), спектр действия которой совпадает с максимумом поглощения антоциановых пигментов [13]. Активация биосинтеза антоциановых пигментов также может увеличить фотосинтетическую способность альбиносных тканей, имеющих следовое количество зеленых пигментов.
371. Биосинтез аскорбиновой кислоты листьями ячменя в атмосфере азота
Статья пополнение в коллекции 12.01.2009

ВариантСодержание АК в мкг/г свежих листьевопытаВосстановленнойОкисленнойСуммыМ%tМ%tМ%n=6tтабл = 2,57n=6tтабл = 2,57n=6Исходное содержание93,310016,8100110,8100Листья, плавающие на воде:азот (а)175,51864,929180,0162воздух (б)177,7189tб/г=4,5814,888tа/б=1,12192,5174Листья, плавающие на 0,005М р-ре глюкозы:азот (в)218,22326,539224,8203воздух (г)203,0216tв/г=4,4215,190tв/г=2,78218,1197Нужно отметить, что абсолютное содержание восстановленной формы АК и суммы двух форм АК (восстановленная + окисленная) было несколько выше в листьях, находящихся на 0,005 М растворе глюкозы по сравнению с вариантами, где экзогенный субстрат не вводился. В последнем случае не отмечено большего накопления восстановленной АК в проростках, находящихся в анаэробной среде по сравнению с нормальными условиями, что отмечается во всех вариантах с использованием экзогенных субстратов. Вероятно, за 8 часов опыта уже проявляет себя недостаток субстрата, который необходим для биосинтеза АК и образование которого связано с фотосинтезом.
372. Биосинтез белков
Доклад пополнение в коллекции 12.01.2009

Затем наращивают пептидную цепь, пропуская через смолу растворы соответствующих реагентов. Для этого сначала убирают группу, защищающую конечную NH2 группу (2-ая стадия). Пропуская через смолу раствор другой аминокислоты с защищённой аминогруппой в присутствии водоотнимающих реагентов, образуют пептидную связь между первой и второй аминокислотой (3-я стадия). Если затем убрать защитную группу (4-ая стадия), синтез пептида можно вести далее. После наращивания пептидной цепи до нужной величины гидролизуют “якорную” сложноэфирную связь и смывают полипептид со смолы:
373. Биосинтез ДНК
Информация пополнение в коллекции 12.01.2009

До сих пор мы говорили об участии отдельных белков в репликации так, как будто бы они работают независимо друг от друга. Между тем в действительности большая часть этих белков объединена в крупный комплекс, который быстро движется вдоль ДНК и согласованно осуществляет процесс репликации с высокой точностью. Этот комплекс сравнивают с крошечной "швейной машиной" : "деталями" его служат отдельные белки, а источником энергии - реакция гидролиза нуклеозидтрифос фатов. Спираль расплетается ДНК-хеликазой; этому процессу помогают ДНК- топоизомераза, раскручивающая цепи ДНК, и множество молекул дестабилизирующего белка, связывающихся с обеими одиночными цепями ДНК. В области вилки действуют две ДНК-полимеразы - на ведущей и отстающей цепи. На ведущей цепи ДНК-полимераза работает непрерывно, а на отстающей фермент время от времени прерывает и вновь возобновляет свою работу, используя короткие РНК-затравки, синтезируемые ДНК-праймазой. Молекула ДНК-праймазы непосредственно связана с ДНК-хеликазой, образуя структуру, называемую праймосомой. Праймосома движется в направлении раскрывания репликационной вилки и по ходу движения синтезирует РНК-затравку для фрагментов Оказаки. В этом же направлении движется ДНК-полимераза ведущей цепи и, хотя на первый взгляд это трудно представить, ДНК-полимераза отстающей цепи. Для этого, как полагают, последня накладывает цепь ДНК, которая служит ей матрицей, саму на себя, что и обеспечивает разворот ДНК-полимеразы отстающей цепи на 180 градусов. Согласованное движение двух ДНК-полимераз обеспечивает координированную репликацию обеих нитей. Таким образом, в репликационной вилке одновременно работают около двадцати разных белков (из которых мы назвали только часть), осуществляя сложный, высокоупорядоченный и энергоемкий процесс.
374. Биостратиграфия
Информация пополнение в коллекции 12.01.2009

Каким же образом перечисленные методы датирования подтверждают геохронологию? Из широкого спектра получаемых возрастов выбирается наиболее "правдоподобный", а ошибочность других результатов объясняется какими-нибудь причинами. В геологии особенно трудно проверить теорию: никто не видел, как формировались недра; провести эксперимент, как правило, нельзя. Что остается делать ученым, если разброс данных слишком велик? Результаты, близкие к входящим в "банк правильных", признаются истинными и публикуются, несовпадающие публикуются редко, а причины расхождения остаются неясными. Поэтому к данным геохронологии следует относиться с большой осторожностью. Об этом предупреждает и авторитетный современный палеонтолог С. В. Мейен: "Нередко в качестве внешней шкалы (по отношению к последовательности слоев) изображается радиометрическая шкала абсолютного времени, с чем нельзя согласиться... Дело не столько в техническом несовершенстве абсолютных датировок, сколько в том, что они принимаются лишь в том случае, если не вступают в противоречие с временными отношениями конкретных геологических тел".
375. Биосфера и предельные возможности Земли
Информация пополнение в коллекции 08.05.2011
376. Биосфера как область взаимодействия общества и природы
Информация пополнение в коллекции 12.01.2009

Научно-технический прогресс и техническая революция существенно обогнали наши знания о биосфере её структуре и функционировании отдельных её звеньев, так называемых биогеоценозов, или экологических систем. В силу этого, а также исторических причин в биосфере возникли своеобразные критические очаги, где коренным образом был нарушен механизм биогеохимического и энергетического равновесия. Сформировавшиеся на протяжении миллионов лет эволюции важные комплексы природы лесные массивы, биологически чистая вода, биологически чистый воздух, пригодные для возделывания почвы, многочисленные виды животных в местах наибольшей плотности населения оказались поврежденными или частично разрушенными. В биосферу вторглись вредные отходы промышленности, пестициды, избыток удобрений, радиоактивные вещества, перегретые воды электростанций и другие отбросы хозяйственной деятельности человеческого общества. По своему составу (многие синтетические материалы) и общему объему эти отбросы не могут быть естественным путем переработаны и войти в дальнейший круговорот веществ. Они становятся источником загрязнения биосферы, препятствуя самовосстановлению потребленной человеком природы.В целом вносимые человеком изменения в природу приобрели настолько крупные масштабы, что они превратились в серьезную угрозу нарушения существующего в природе относительного равновесия и в препятствие для дальнейшего развития производительных сил. Долгое время человек смотрел на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для него материальных благ. Но, сталкиваясь с отрицательными результатами своего воздействия на природу, он постепенно приходил к убеждению в необходимости более разумного её использования и охраны.
377. Биосфера как экологическая система
Информация пополнение в коллекции 08.05.2011
б) активную, которая осуществляется за счет направленного движения организмов (меньшей мерой характера для растений).
1. Живое вещество проявляет значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. В природе известно более 2 млн. органических соединений, которые входят в состав живого вещества, тогда когда количество минералов неживого вещества составляет около 2 тыс., то есть на три порядка ниже.
2. Живое вещество представлено дисперсными телами - индивидуальными организмами, каждый из которых имеет свой собственный генезис, свой генетический состав. Размеры индивидуальных организмов колеблется от 2 нм у наименьших до 100 м (диапазон более 109).
3. Принцип Реди (флорентийский академик, врач и натуралист, 1626-1697) "все живое из живого" - является отличительной особенностью живого вещества, которое существует на Земле в форме беспрерывного чередования поколений и характеризуется генетической связью с живым веществом всех прошлых геологических эпох. Неживые абиогенные вещества, как известно, поступают в биосферу из космоса, ним же выносятся порциями из оболочки земного шара. Они могут быть аналогичными по составу, но генетической связи в общем случае у них нет. "Принцип Реди … не указывает на невозможность абиогенеза вне биосферы или при установлении наличия в биосфере (теперь или раньше) физико-химических явлений, не принятых при научном определении этой формы организованности земной оболочки".
4. Живое вещество в лице конкретных организмов, в отличие от неживого, осуществляет на протяжении своей исторической жизни грандиозную работу.
378. Биосфера Финского залива
Реферат пополнение в коллекции 15.09.2010
379. Биосфера, как область взаимодействия общества и природы
Информация пополнение в коллекции 26.02.2011

Системный подход позволил верно оценить исключительную роль живого вещества как источника энергии процессов не только в живой, но и в значительной части неживой природы. Особенно велика в этом отношении роль зеленых растений единственных автотрофов на нашей планете. Они перехватывают энергию солнечного луча и трансформируют ее в энергию связи органических соединений. В этой форме энергия Солнца становится доступной всем остальным организмам, передаваясь по цепям питания и размножения. Ежегодно деятельностью всех фотосинтетиков нашей планеты связывается энергия в количестве 1018 Дж. величина, вполне сопоставимая с кинетической энергией геологических процессов на поверхности Земли, которая равна 1024 Дж. Но энергетическая функция живого вещества не сводится только к количественному аспекту. Главное в том, что деятельностью растений в процессе питания высвобождается кислород, за счет которого идут все реакции окисления. По мнению В.И.Вернадского, химизм нашей планеты обусловлен в основном организмами. С появлением жизни реакции окисления на Земле пошли во много крат быстрее, чем в абиотических условиях, и в этом состоит особое значение энергетической функции живого вещества. В.И.Вернадский связал учение о биосфере с концепцией подвижности земных слоев, продолжив тем самым в геологической науке идею развития. Он предположил, что в геологически длительное время верхние слои биосферы, обогащенные энергией живого вещества, постепенно опускаются в магматическую область и там расплавляются под воздействием высокой температуры и давления, отдавая избыточную энергию земным недрам. Впоследствии эта гипотеза получила экспериментальное подтверждение в трудах В.И.Лебедева и Н.В.Белова.
380. Биосфера, ноосфера и экология
Информация пополнение в коллекции 15.06.2010

Наряду с потоками и круговоротом вещества экосистемы связаны также информационными связями. Управление и регулирование в них осуществляется с помощью физических и химических элементов. Такие управляющие системы по своему функциональному назначению можно рассматривать как кибернетические. Однако в отличие от искусственных систем, созданных человеком, в природных экосистемах элементы управления рассредоточены внутри самой системы, и поэтому процесс регулирования и управления в них происходит не из внешнего специального органа управления, как в технических кибернетических системах. Согласно кибернетическим принципам, всякий процесс управления связан с передачей и преобразованием информации. Для устойчивого динамического функционирования системы необходимо, во-первых, наличие прямых сигналов, несущих информацию от управляющего к исполнительному устройству, во-вторых, обратных сигналов, которые информируют управляющее устройство об исполнении команд. В экосистемах живой природы действие принципа положительной обратной связи приобретает более сложный характер, поскольку, как мы видели, регулирующие центры распределены внутри всей системы, а наличие избыточности, когда одна и та же функция выполняется несколькими компонентами, обеспечивает необходимую стабильность системы. Для более конкретной характеристики стабильности экосистем обычно вводят понятие резистентной устойчивости, которая определяется как способность системы сопротивляться внешним нагрузкам и оставаться при этом устойчивой. При благоприятных условиях внешней среды экосистемы обычно повышают свою сопротивляемость усложнением внутренней структуры. Таким образом, тесная связь и взаимодействие между живыми организмами и окружающей средой представляют собой характерную особенность всех экосистем. Наиболее важными и по существу решающими являются энергетические связи.

Blog

Биология