| ние имеет проблема происхождения жизни на Земле. Нек-рые важные положения теории А. И. Опарина о происхождении жизни получили экспериментальное подтверждение в работах Ин-та им. Баха, кафедры Б. растений МГУ и ряда зарубежных лабораторий (И. Оро, С. У. Фоке в США; и др.).
Гистохимия. Цитохимия. По мере развития техники морфологич. исследований, особенно после введения в практику лабораторной работы электронной микроскопии, открывшей много-числ., ранее неизвестные структуры в составе клеточного ядра и протоплазмы, перед Б. встали новые задачи. На стыке морфологич. л биохимич. исследований возникли новые отрасли - гистохимия и цитохимия, изучающие локализацию и превращение веществ в клетках и тканях и использующие биохимич. и морфологич. методы.
Биоорганическая химия. Подробные исследования структуры биополимеров - простых и сложных белков, нуклеиновых кислот, полисахари-дов и липидов, а также анализ действия биологически активных низкомолекулярных природных соединений (коферментов, нуклеотидов, витаминов и т. д.) привели к необходимости изучения связи между строением вещества и его биологич. функцией. Постановка этого вопроса вызвала развитие исследований, находящихся на грани биологич. и органич. химии. Данное направление исследований получило наименование биоорганической химии.
Молекулярная биология. Разработка методов разделения субклеточных структур (ультрацентрифугирование) и получение отдельно фракций, содержащих клеточные ядра, митохондрии, рибосомы. и т. п., позволили детально исследовать состав и биологич. функции выделенных образований. Применение методов электрофореза в сочетании с хроматографией дало возможность детально характеризовать высокомолекулярные соединения. Параллельно улучшалась техника аналитич. определений, позволявшая исследовать ничтожное количество материала. Это было связано с внедрением в биологию, в т. ч. и в Б., физических (гл. обр. оптических) методов исследования (флуорометрия, спектрофотомет-рия в различных областях спектра, масс-спектрометрия, ядерномагнитный и электронно-парамагнитный резонанс, газово-жидкостная хроматография), с применением радиоактивных изотопов, чувствительных автоматич. анализаторов аминокислот, пептидов, нуклеотидов, поляро-графии, высоковольтного электрофореза и т. д. Всё это привело к появлению ещё одного самостоятельного ответвления Б., тесно связанного с биофизикой и физической химией и названного молекулярной биологией.
Составной частью молекулярной биологии можно считать молекулярную генетику, несмотря на нек-рые специфич. её задачи. Так, напр., анализ механизма возникновения ряда наследственных нарушений обмена веществ и функций организма позволил выяснить роль выпадения или извращения биосинтеза тех или иных белковых веществ, обладающих ферментативной, иммунной или др. биологич. активностью. Сюда относятся также исследования нарушений в обмене углеводов, аминокислот (напр., фенилаланина, тирозина, триптофана и др.), образования пато-логич. форм гемоглобина и т. д.
Благодаря развитию новых методов исследования Б. в 1950-1970 гг. достигла крупных успехов. Это прежде всего -выяснение строения белков, определение последовательности расположения в них аминокислот. Впервые была выяснена последовательность расположения аминокислот в гормоне белковой природы -инсулине - англ, биохимиком Ф. Сангером, затем в ферменте рибонуклеазе К.Хёрсом, С. Муром и У.Стейном (США), разработавшими метод автоматич. анализа аминокислот, вошедший в практику биохимич. лабораторий. Тот же фермент - рибонуклеазу, полученную из разных источников, изучали К. Анфинсен (США), Ф. Эгами (Япония) и др. Последовательность расположения аминокислот в ряде протеолитических ферментов установили Ф. Шорм и Б. Кейль с сотрудниками (Чехословакия), Б. Хартли (Великобритания) и др. Большое достижение Б. 60-х гг. 20 в. - химич. синтез гормонов - адренокортикотропного гормона, молекула которого содержит 23 аминокислоты (в природном гормоне 39 аминокислот), и инсулина, молекула к-рого состоит из 51 аминокислоты, фермента рибонуклеазы (124 аминокислоты).
В СССР над проблемами структуры и синтеза биологически активных веществ работают в Ин-те химии природных соединений (директор М. М. Шемякин), Ин-те биологич. и мед. химии (директор В. Н. Орехович) и др. ин-тах и на кафедрах вузов.
С большим успехом использовали англ, учёные М. Перуц, Дж. Кендрю и их сотрудники рентгеноструктурный анализ для выяснения строения миоглобина и гемоглобина. В 1956-67 полностью была определена структура лизоцима англ. биохимиком Д. Филлипсом и др. Не менее значительны успехи, достигнутые в анализе сложных белков, нуклеопротеидов, нуклеиновых кислот и нуклеотидов.
Триумфом Б., молекулярной биология и генетики явились исследования, показавшие роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белков и установившие предопределяющее влияние нуклеиновых кислот на строение и свойства синтезируемых в клетке белков. Этими работами были выяснены биохимич. основы передачи признаков по наследству от поколения к поколению. Трудно переоценить также значение исследований, определивших последовательность нуклеотидов в составе транспортных рибонуклеиновых кислот и разработку методов органич. синтеза полинуклеотидов. Особенно плодотворно в названных областях работают И. Бьюкенен, Э. Чаргафф, И. Дэвидсон, Д.Дейвис, А. Корнберг, С. Очоа, Дж. Уотсон, М. Уилкинс и др. (США), Ф. Крик, Ф. Сангер (Великобритания), Ф. Жакоб, Ж. Моно (Франция), А. Н. Белозерский, А. С. Спирин, В. А. Энгельгардт, А. А. Баев (СССР) и мн. др.
Каучные учреждения, общества и периодич. издания. Запросы к Б. со стороны смежных науч. дисциплин - медицины со всеми её разветвлениями, с. х-ва (растениеводства, животноводства), пищ. пром-сти, теоретич. и прикладной биилогии, почвоведения, гидробиологии и океанологии, становятся всё шире. Каждое из направлений Б. располагает в СССР и за рубежом сетью специализированных ин-тов и лабораторий. Науч. работа по Б. в СССР проводится в центральных н.-и. ин-тах, находящихся в системе: АН СССР - Ин-т биохимии им. А. Н. Боха, Ин-т эволюционной физиологии и биохимии, Ин-т физиологии ранений, Ин-т молекулярной биологии, Ин-т химия природных соединений; республиканских академий - ин-ты биохимии УССР, Ар;.. ССР, Узб. ССР, Лптов. ССР; отраслевых академий: Ин-т биологич. и мед. химии АМН СССР, отдел биохимии в Ин-те эксперимент, медицины АМН СССР, Ин-т эксперимент, эндокринологии и химии гормонов АМН СССР, Ин-т питания АМН СССР; в ин-тах ВАСХНИЛ и ряда министерств (здравоохранения, с. х-ва, пищевой пром-сти и др.). Работы по Б. представлены в лаборатории биоорганической химии МГУ, на многочисл. кафедрах Б. вузов. Проблемами Б. занимаются в центральных и отраслевых институтах, работающих в области ботаники, физиологии, патологии, в ин-тах экспериментальной и клинич. медицины, ин-тах пищ. пром-сти, ин-тах физкультуры и мн. др. Осн. специалистов-биохимиков за рубежом и в СССР готовят ун-ты, их химич. и биологич. ф-ты, имеющие в своём составе специальные кафедры. Биохимиков более узкого профиля готовят в медицинских, технологич., с.-х. и др. вузах.
В большинстве стран существуют науч. биохимические общества, объединённые в Европейскую федерацию биохимиков (FEBS - Federation of European Biochemical Societies) и в Междунар. биохимич. союз (IUB - International Union of Biochemistry). Эти организации собирают симпозиумы, конференции, а также конгрессы - ежегодные по Европ. федерации (первый проходил в 1964) и раз в 3 года по Междунар. биохимич. союзу (первый состоялся в 1949; особенно популярными и многолюдными конгрессы стали начиная с 5-го, состоявшегося в 1961 в Москве). В СССР Всесоюзное биохимич. об-во с многочисленными республиканскими и городскими отделениями было организовано в 1958. Оно объединяет ок. 6,5 тыс. членов. Фактически число биохимиков в СССР значительно больше.
Количество периодич. изданий, в к-рых публикуются работы по Б., очень велико и продолжает увеличиваться с каждым годом. Из зарубежных и международных журналов наиболее известны: "Journal of Biological Chemistry" (Bait., 1905-), "Biochemistry" (Wash., 1964-), "Archives of Biochemistry and Biophysics" (N. Y., 1942-), "Biochemical Journal" (L., 1906-), "Phytochemistry" (Oxf.-N. Y., 1962-), "Molecular Biology" (издаётся в Англии - журнал международный), "Bulletin de la Societe de Chimie Biologique" (P., 1914-), "Enzymologia" (Haaga, 1936-), "Giornale di Biochimica" (Rome, 1955-),"Acta Biological et Medica Germanica"(Lpz., 1959-), "Hoppe Seyler's Zeitschrift fur physiologische Chemie" (Berlin, 1877-)," Journal of Biochemistry" (Tokyo, 1922-). Популярны ежегодники: "Annual Review of Biochemistry" (Stanford, 1932-), "Advances in Enzymology and Related Subjects of Biochemistry" (N. Y., 1945-), "Advances in Protein Chemistry" (N. Y., 1945-), "Advances in Enzyme Regulation" (Oxf., 1963-), "Advances in Molecular Biology" и др. В СССР экспериментальные работы по Б. печатаются в журналах: "Биохимия" (М., 1936-), "Журнал эволюционной биохимии и физиологии" (М., 1965-), "Молекулярная биология" (М., 1967-), "Вопросы медицинской химии" (М., 1955-), "Украинский биохимический журнал" (К., 1926-), "Прикладная биохимия и микробиология" (М., 1965-), "Доклады АН СССР" (М., 1933-), "Бюллетень экспериментальной биологии и медицины" (М., 1936-), "Известия АН СССР. Серия биологии и медицины" (М., 1936-), "Известия АН СССР. Серия химическая" (М., 1936-), "Научные доклады высшей школы. Серия биологические науки" (М., 1958-) и в некоторых др.
Обзорные работы по Б. печатаются в журнале "Успехи современной биологии" (М., 1932-), в ежегоднике "Успехи биологической химии" (т. 1-8, 1950-67), издаваемом Всесоюзным биохимическим обществом, в журн. "Успехи химии" (М., 1932-), "Реферативный журнал. Химия. Биологическая химия" (М., 1955-), в журн. Всесоюзного общества им. Менделеева. Часто выходят в свет труды биохимич. ин-тов.
Лит.: Руководства: Макеев И. А., Гулевич В. С., Б р о у д е Л. М., Курс биологической химии, М., 1947; К р е т о в и ч В. Л., Основы биохимии растений, 4 изд., М., 1964; 3 б а р с к и й Б. И., Иванов И. И., М а р д а ш е в С. Р., Биологическая химия, 4 изд., М., 1965; Фердман Д. Л., Биохимия, 3 изд., М., 1966.
История: Прянишников Д., Избр. соч., т. 1, М., 1951, с. 5 -19; Гулевич В. С., Избранные труды, М., 1954, с. 5-21; Парнас Я. О., Избранные труды, М., 1960, с. 5 - 10; Толкачевская Н. Ф., Развитие биохимии животных, М., 1963; Джуа М., История химии, пер. с итал., М., 1966; Развитие биологии в СССР, М., 1967; Кретович В. Л., Введение в энзимологию, М., 1967; Биохимия растений, пер. с англ., М., 1968; Lieben F., Geschichte der physiologischen Chemie, Lpz.- W., 1935.
Монографии: Энгельгардт В. А., Некоторые проблемы современной биохимии, М., 1959; его же, Пути химии в познании явлений жизни, М., 1965; Северин С. Е., Биохимические основы жизни, М., 1961; С п и р и н А. С., Информационная РНК и биосинтез белков, М., 1962; Скулачев В. П., Соотношение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи, М., 1962; Ферменты, под ред. А. Е. Браунштейна, М., 1964; Владимиров Г. Е., Пантелеева Н. С., Функциональная биохимия, Л., 1965; И н г р э м В., Биосинтез макромолекул, пер. с англ., М., 1966; Рэкер Э., Биоэнергетические механизмы, пер. с англ., М., 1967; Спирин А. С., Гаврилова Л. П., Рибосома, М., 1968. С. Е. Северин.
"БИОХИМИЯ", журнал, издаваемый АН СССР в Москве. Осн. в 1936 А. Н. Бахом. Выходит 1 раз в 2 мес. В журнале публикуются эксперимент, работы по общей биохимии, энзимологии (учение о ферментах), обмену веществ в растениях, животных и микроорганизмах, по биохимии витаминов, гормонов и др. природных физиологически активных соединений, а также по биохимич. основам технологии растительного и животного сырья. Тираж ок. 4 тыс. экз. (1970). О других биохимических журналах см. Биохимия.
БИОХОР (от био... и греч. chora -пространство), подразделение биосферы, представляющее собой группу сходных биотопов. Б. объединяются в биоциклы. суша, море и внутр. водоёмы.
БИОЦЕНОЗ (от био... и греч. koinos -общий), совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды (см. Биотоп).
Термин "Б." был предложен нем. биологом К. Мёбиусом (1877). Б.- комплекс организмов биогеоценоза, формирующийся в результате борьбы за существование, естественного отбора и других факторов эволюции. По участию в биогенном круговороте веществ в Б. различают три группы организмов. 1) Продуценты (производители) - автотрофные организмы, создающие органич. вещества из неорганических; осн. продуценты во всех Б.- зелёные растения (см. Фотосинтез). Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органич. веществ в Б. (см. Биомасса, Биологическая продуктивность). 2) Консументы (потребители)-гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка - растительноядные животные, а также паразитич. бактерии, грибы и др. бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т. п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофич. уровне кол-во биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органич. веществ в Б., частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами. 3) Редуценты (восстановители) - животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы - способствуют минерализации органич. веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние.
Взаимосвязи организмов в Б. многообразны. Кроме трофич. связей, определяющих цепи питания (иногда очень своеобразные - см. Паразитизм, Симбиоз), существуют связи, основанные на том, что одни организмы становятся субстратом для других (топические связи), создают необходимый микроклимат и т. п. Часто можно проследить в Б. группы видов, связанные с определённым видом и целиком зависящие от последнего (кон-сорции).
Для Б. характерно разделение на более мелкие подчинённые единицы - мероценозы, т. е. закономерно слагающиеся комплексы, зависящие от Б. в целом (напр., комплекс обитателей гниющих дубовых пней в дубраве). Если энергетич. источником Б. служат не автотрофы, а животные (напр., летучие мыши в Б. пещер), то такие Б. зависят от притока энергии извне и являются неполноценными, представляя в сущности мероценозы. В Б. можно выделить и др. подчинённые группировки организмов, напр, синузии. Для Б. также характерно разделение на группировки организмов по вертикали (ярусы Б.). В годовом цикле в Б. изменяются численность, стадии развития и активность отдельных видов, создаются закономерные сезонные аспекты Б.
Б.- диалектически развивающееся единство, меняющееся в результате деятельности входящих в него компонентов, вследствие чего происходят закономерные изменение и смена Б. (сукцессии), к-рые могут приводить к восстановлению резко нарушенных Б. (напр., леса после пожара и т. п.). Различают насыщенные и ненасыщенные Б. В насыщенном Б. все экологические ниши (см. Ниша экологическая) заняты и вселение нового вида невозможно без уничтожения или последующего вытеснения к.-л. компонента Б. Ненасыщенные Б. характеризуются возможностью вселения в них новых видов без уничтожения др. компонентов. Можно различать первичные Б., сложившиеся без воздействия человека (целинная степь, девственный лес), и вторичные, изменённые деятельностью человека (леса, выросшие на месте сведённых, население водохранилищ). Особую категорию представляют агробиоценозы, где комплексы осн. компонентов Б. сознательно регулируются человеком. Между первичными Б. и агробиоценозами имеется вся гамма переходов. Изучение Б. важно для рационального освоения земель и водных пространств, т. к. только правильное понимание регулятивных процессов в Б. позволяет человеку изымать часть продукции Б. без его нарушения и уничтожения.
Лит.: Кашкаров Д. Н., Основы экологии животных, 2 изд., Л., 1945; Б е к л е м и ш е в В. Н., О классификации биоценологических (симфизиологических) связей, "Бюлл. Московского общества испытателей природы", 1951, т. 56, в. 5;Гиляров М. С., Вид, популяция и биоценоз, "Зоологический журнал", 1954, т. 33, в. 4; А р н о л ь д и К. В. и Л. В., О биоценозе, там же, 1963, т. 42, в. 2; Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 1963; Основы лесной биогеоценологии, под ред. В. Н. Сукачева и Н. В. Дылиса, М., 1964; М а к ф е д ь е н Э., Экология животных, пер. с англ., М., 1965; Одум Е., Экология, М., 1968; Д ю в и н ь о П. и Танг М., Биосфера и место в ней человека, пер. с франц., М., 1968; Tischler W., Synokologie der Landtiere, Stuttg., 1955; Balogh J., Lebensgemeinschaften der Landtiere, Bdpst - В., 1958; Kormondy E. J., Readings in ecology, L., 1965. М. С. Гиляров.
БИОЦЕНОЛОГИЯ (от биоценоз я ...логия), наука, изучающая растительные и животные сообщества в их совокупности, т. е. биоценозы, их строение, развитие, распределение в пространстве и во времени, происхождение. Изучение сообществ организмов в их взаимодействии с неживой природой - предмет биогеоценологии.
БИОЦЕНОМЕТР (от биоценоз и ...метр), прибор для количеств, учёта наземных насекомых и др. беспозвоночных, применяемый при экологич. исследованиях. Б. представляет собой цилиндр или куб без дна, стенки и верх к-рого затянуты мелкой сеткой или марлей. Применение Б.: пробная площадка размером 0,25-1 м2 быстро (чтобы не ускользнули животные) накрывается Б. Пойманных животных извлекают из Б., умерщвляют, подсчитывают по группам и видам, взвешивают и определяют относит, численность их и массу на единицу площади данного биотопа.
БИОЦИКЛЫ, или жизненные области, три самых крупных подразделения биосферы: суша, море и внутр. водоёмы. Каждый Б. подразделяется на биохоры, включающие значит, число биотопов. Напр., биотопы песчаных, глинистых и каменистых пустынь объединяются в биохор пустынь, к-рый вместе с биохорами лесов, степей и др. составляет Б. суши. Термин биологические циклы употребляется в экологии в ином значении.
Лит.: Гептнер В. Г., Общая зоогеография, М. -Л. |
