Металлы, которые всегда с тобой - [8]
Как всякие белки, ферменты состоят из очень больших молекул, которые ещё называют макромолекулами. Одной из главных характеристик таких огромных молекул служит масса. Если судить по этому показателю, то нитрогеназа явно чемпион в тяжёлом весе среди ферментов.
Итак, когда про нитрогеназу сегодня многое стало известно, можно ли утверждать, что кончился этот «кошмар для кинетики»? Вряд ли. По-прежнему непросто экспериментировать с капризным ферментом. Прежде всего, исключительно трудно определить соответствие нитроnii.iae препаратов, с которыми работают разные исследо-n;iте-ли. Даже незначительные потери при очистке каждого in се белков могут привести к необратимым изменениям свойств всей системы. Трудность хранения белков усугубляется ещё и тем, что они чрезвычайно быстро окисляются па воздухе.
А если её смоделировать
Целые научные институты, различные лаборатории и исследовательские коллективы были поглощены изучением нитрогеназы, неизбежно распыляясь при этом и где-то повторяя друг друга. Естественно, это не шло на пользу делу. Для того чтобы объединить усилия биохимиков, химиков и физиков, а также для координации их работы в нашей стране в 1976 году Межведомственный совет по молекулярной биологии и молекулярной генетике Академии наук СССР утвердил проект под названием «Нитрогеназа и её модели». В его осуществлении участвуют Институт химической физики, Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова, Институт биохимии им. А. Н. Баха и некоторые другие учреждения Академии наук СССР. Руководителем проекта был назначен доктор химических наук, профессор А. Е. Шилов.
Цель проекта не ограничивается созданием катализаторов для фиксации азота в мягких условиях. Она включает разработку эффективных синтезов других вещёств, например гидразина. Это соединение из двух атомов азота и четырёх атомов водорода представляет собой высококалорийное топливо, при сгорании которого получаются только азот и вода. Таким образом, загрязнения окружающей среды не происходит. Конечно, было бы весьма заманчиво использовать в автомобиле вместо бензина гидразин, но он пока ещё очень дорог.
Несколько лет назад А. Е. Шилов и Г. И. Лихтенштейн предложили сравнительно простую схему действия нитрогеназы. Молекула азота проникает внутрь фермента через щель, соответствующую её размерам, и там активируется электронами восстановителя, которые, словно эстафеты, передаются по цепям молибдено- и железосодержащих центров. Активацию усиливают также и группировки серы. В качестве восстановителя выступает водород, который, в свою очередь, активируется другими ферментами.
Дальнейшие исследования экстракций из различных бактерий привели к открытиям и других железосодержащих ферментов. В начале 60-х годов был выделен фер-редоксин с молекулярной массой 6 тыс. В нем помимо железа роль активных центров играет и сера. Как видим, во всех катализаторах сохраняется принцип множественности компонентов. Интереснейшим свойством ферре-доксина оказалось то, что он имеет наиболее отрицательный потенциал среди природных переносчиков электронов. В 1965 году были открыты ещё два белка, содержащих железо и выполняющих функции переносчиков электронов. Это так называемый парамагнитный белок с молекулярной массой 24 тыс. и рубредоксин, масса которого составляет 6 тыс. В последнее время стали известны и другие железо содержащие белки, функции которых ещё до конца не выяснены.
Вот какая «железная рать» ополчилась против инертной молекулы азота.
Пока только в пробирке
Биологическая фиксация азота вызывала у специалистов не только восхищение, но и немалую досаду от того, что им не удавалось с такой лёгкостью, с какой этот процесс происходит у микроорганизмов, воспроизводить его хотя бы в лаборатории. Ясно было одно: нужно следовать по пути природы. Первым, кто это понял, был, пожалуй, академик А. Н. Бах. Ещё в 1934 году он писал: «...мы надеемся путём теоретического изучения сопряжённого действия биологических окислительно-восстановительных катализаторов, обусловливающего связывание атмосферного азота бактериями, выявить наиболее благоприятные условия для технического синтеза аммиака». Ну чем не химическая бионика? Таким и только таким образом можно было как-то приблизиться к решению одной из насущных проблем человечества — эффективного производства связанного азота. В лаборатории это удалось осуществить ровно через 30 лет.
В 1964 году в Институте элементоорганических соединений АН СССР под руководством доктора химических наук М. Е. Вольпина было сделано сенсационное открытие. В присутствии соединений переходных металлов: титана, ванадия, хрома, молибдена или железа азот активируется и при обычных условиях образует комплексные соединении, |>лслагаемые водой с выделением аммиака. И самым удивительным была не столько сама фиксация неподатли-iMiii лил ной молекулы, сколько то, что многие активные комплексы такого рода были давно', известны химикам. Но существовал некий психологический барьер, преодолён, который часто бывает труднее, чем совершить открытие: Просто никто до этого не ожидал, что молекулы ;i:ioi;i могут прочно «прилипать» к ионам металлов
В книге западногерманского ученого говорится об основах физиологии дыхания, простейших элементах дыхательной гимнастики.Приведенные упражнения предназначены для коррекции дыхания, способствуют улучшению функциональной деятельности организма в целом и при отдельных заболеваниях: бронхиальной астме, сколиозах, ларингите и т. д.Широкому кругу читателей.Научно-популярное издание.
В книге с учетом последних достижений биологии рассказано о механизмах поддержания здоровья, причинах старения и факторах, от которых в значительной степени зависит долголетие человека. В связи с этим разъяснены наиболее вероятные механизмы учащения ряда тяжелых заболеваний в процессе старения и рассказано о некоторых практических рекомендациях по индивидуальной защите от таких заболеваний.
Доктор Дэвид Агус, врач, который сумел максимально продлить жизнь Стиву Джобсу, автор двух бестселлеров о здоровой и долгой жизни, в своей третьей книге раскрыл секреты медицины настоящего, рассказал о ее будущем и объяснил, как до него дожить и сохранить здоровье.Уже через несколько лет, по исследованиям доктора Агуса, двигаясь теми же темпами, что сейчас, медицина позволит нам получить хорошую физическую форму и похудеть без диет, создаст каждому иммунную систему для борьбы с главной проблемой современного мира – раком, будет менять ДНК, снизит до минимума риск сердечного приступа, остановит старение и разработает препараты без побочных эффектов.Это все – картина будущего!Но ради его достижения начать оберегать свое здоровье и соблюдать правила, которые вы найдете в этой книге, нужно с самого первого дня, как вы начнете ее читать, то есть уже сегодня!
В практике любого врача, и особенно терапевта, ежедневно встречаются пациенты, которые в силу своего заболевания самостоятельно не передвигаются, полноценно, в течение длительного периода времени себя не обслуживают. Это так называемые маломобильные больные.В настоящее время количество зарегистрированных инвалидов в России составляет около 10 % от общей численности населения страны. Часть из них в силу тяжести своего заболевания полностью обездвижены, что, в свою очередь, порождает тяжелые осложнения, определяющие неблагоприятный исход заболевания.В данном руководстве мы изложили основные причины, приводящие к длительной иммобилизации, ее осложнению и исходам, а также дали клинические рекомендации по ведению маломобильных пациентов на амбулаторном этапе.
Как избежать вывихов и синяков? Как защитить свои мышцы и кости? Какие бывают суставы, и какие для них нужны упражнения? Какое танцевальное движение, на какую часть человеческого тела рассчитано? А если травма все-таки произошла, что нужно сделать в первую очередь, чтобы потом не жалеть об этом всю жизнь? Может ли вальс повредить сухожилия? Сколько лет надо разминаться, чтобы красиво исполнить деми плие? Чтобы не кусать локти, надо беречь колени. Чем опасна растяжка?Собирая материал для этой книги, ее автор — Джозеф Хавилер — провел пятнадцать лет на тренировках и за кулисами танцоров.
Учебное пособие соответствует программе дисциплины «Здоровый образ жизни» для педагогических вузов. В нем рассматриваются вопросы влияния окружающей среды на здоровье человека. Особое внимание уделено сохранению здоровья и пагубному влиянию таких зависимостей, как курение, а также разрушающих личность алкоголизма и наркомании. Значительное место занимает описание лечебного питания. Даны практические рекомендации людям с возрастными заболеваниями – гипертонической болезнью, инфарктом миокарда, инсультом, сахарным диабетом, заболеваниями глаз.Учебное пособие предназначено для студентов педагогических вузов, медицинских работников, учителей общеобразовательных школ, родителей школьников и для широкого круга читателей, заинтересованных в сохранении здоровья.2-е изд., доп.