Cтраница 3
Функции, которые выполняют в жизни растений монотерпены, составляющие их душу, с полной уверенностью сформулировать трудно. В то же время о ряде стероидов можно с уверенностью сказать, что они имеют прямое отношение к существу ( душе) высших животных, поскольку регулируют важнейшие биохимические циклы. [31]
Для химии и биологии нашего времени диссипативные структуры представляют особый интерес. Их появление в системе свидетельствует о когерентных процессах, идущих на надмолекулярном уровне, отражением чего являются совершенно своеобразные их свойства, проявляющиеся, например, в биохимических циклах, компонентами которых служат работающие в колебательном режиме ферменты. [32]
Рассмотрим общую динамику соотношения экономических и экологических устремлений общества. Приведенная ниже схема отражает неизбежность преобладания экологических целей. В конечном итоге это означает для человечества необходимость вписаться в природные биохимические циклы, сменить способы своего роста и использования природных ресурсов. Сжимание шагреневой кожи природы заставляет сначала экономить, а затем снизить потребности человечества до размеров, обеспечиваемых возобновимыми ресурсами Земли и не выходящих за пределы экологических ограничений, диктуемых эко - и геосистемами планеты. [33]
Янтарная кислота [ ( СН2СООН) 2 ] присутствует в свободном виде как в растениях, так и в животных. Она содержится также в окаменевшей смоле - янтаре. Ее соли участвуют в важном метаболическом цикле лимонной кислоты ( цикле Креб-са) - наиболее известном биохимическом цикле, завершающем окислительное расщепление белков, липидов и сахаридов с помощью ацетилкофермента А на диоксид углерода. [34]
Продукты транскетолазной конденсации ( реакция 6) - седогепту-лозо-7 - фосфат XVI и 3-фосфоглицериновый альдегид V могут служить субстратами для трансальдолазной конденсации ( реакция 7), в результате которой образуются фруктозо-6 - фосфат III и эритрозо-4 - фосфат XVII. Фруктозо-6 - фосфат может переходить в глюкозо-6 - фосфат ( см. стр. Таким образом, одна молекула пентозо-5 - фосфата переходит в глюкозо-6 - фосфат, и замыкание всего биохимического цикла зависит от возможности превращения эритрозо-4 - фосфата во фруктозо-6 - фосфат. [35]
Однако встречаются соединения, подвергающиеся превращениям с образованием токсических метаболитов. Последние до сих пор не удалось идентифицировать, но механизм их вредного действия связывают с вступлением в биохимический цикл Кребса. [36]
Иммунная система - важнейшая часть нормально развивающегося организма. Ее основная задача состоит в борьбе со всеми инородными телами - антигенами, попадающими в организм. Речь при этом не идет, конечно, о продуктах питания, для переработки которых в организме имеются генетически присущие ему надежные биохимические циклы. [37]
Не является он также и двустадий-ным процессом карбоксилирования - восстановления, осуществляющимся в линейной последовательности - с единственной тем-новой реакцией, за которой следует единственная световая реакция. Фотосинтез включает в себя целый ряд взаимозависимых темновых реакций, многие из которых могут стать лимитирующими. Функционирование всего биохимического цикла осуществляется за счет энергии, первоначальным источником которой служит свет, но которая запасается ( независимо от наличия СОз) в виде восстановительной силы и в богатых энергией сложных органических фосфатах, могущих также участвовать и в других ( нефотосинтетических) реакциях. [38]
Земная кора содержит относительно небольшое количество азота; азот существует в биосфере главным образом в виде биофизически и биохимически инертного газа ( N2), содержащегося в атмосфере. Примерно один процент его растворен в океане. Однако с экологической точки зрения нас интересует не этот инертный газ, а его химически и биологически активная форма - так называемый фиксированный азот. Азот фиксируется в биосфере и включается в биохимические циклы главным образом определенными азотофик-сирующими микроорганизмами. [39]
В почвенных растворах марганец находится в виде аквакатио-нов или других комплексных ионов. Он не образует нерастворимые комплексные соединения с органическими лигандами и быстро переносится в растениях от корней к листьям. Он входит в состав ферментов: аргиназы и фосфотрансферазы, а также ферментного комплекса Н2О - дегидрогеназы. Дегидро-геназы изолимонной и яблочной кислот - ферменты, без которых не может работать цикл Кребса - один из важнейших биохимических циклов любой живой клетки, вырабатывающий энергию и запасающий ее в аденозинтрифосфате. [40]
Как видно из схемы, круговорот биогенов в локальных экосистемах может замкнуто осуществляться с участием рассмотренных групп организмов: продуцентов, консументов, формирующих детрит-ные цепи, и редуцентов. Эти организмы, практически прописанные в локальной экосистеме и функционирующие только в пределах, способны обеспечивать протекание всех процессов необходимых для существования круговорота биогенов в пределах локальной экосистемы. При такой ситуации можно предположить, что консументы, формирующие пастбищные цепи, выполняют в круговороте биогенов в локальных экосистемах, по-видимому, какие-то необходимые, но вторичные, подчиненные функции. Такими функциями, как было допущено ранее, могут быть функции стабилизации круговорота веществ в случае различных флуктуации продукции продуцентов. Флуктуации продуцентов могут возникать из-за колебания масштабов потоков внешней энергии: солнечной радиации, количества осадков, концентрации диоксида углерода в атмосфере и др. В случае гашения таких нерегулярных колебаний метаболической мощности локальных экосистем консумента-ми пастбищных цепей устраняется необходимость соответствующих колебаний в функционировании основных групп организмов, осуществляющих процессы круговорота, что обеспечивает стабилизацию биохимических циклов биогенов. [41]
![]() |
Схема синапса нервно-мышечного соединения. [42] |
Свободный ацетилхолин в неактивной форме, связанный с белками, накапливается в окончании нервного волокна в специальных пузырьках - везикулах. В момент достижения нервным импульсом пресинаптической мембраны везикулы лопаются и ацетилхолин изливается в синаптическую щель. Достигая постсинаптической мембраны, он воздействует на холинорецепторы и вызывает соответствующую реакцию, например сокращение в случае мышечного волокна или нервный импульс в случае нервной клетки. Затем ацетилхолин быстро разрушается ферментом белковой природы - ацетилхолинэстеразой, находящейся на внешней поверхности постсинаптической мембраны, на малоактивные холин и уксусную кислоту. Расход ацетилхолина постоянно пополняется его синтезом - ацетилированием холина. Таким образом, процесс синаптической передачи представляет собой сложный биохимический цикл обмена ацетилхолина. В этом, цикле ацетилхолинэстераза имеет исключительно важное значение, так как ингибирование ее активности приводит к накоплению свободного ацетилхолина в синаптической щели. В результате нормальное прохождение нервных импульсов нарушается, возникают судорожная активность мышц, переходящая в паралич, и другие признаки самоотравления организма избыточным ацетилхолином. [43]