
- •Биомолекулы: свойства, роль в биохимии человека, технологии получения
- •Введение
- •Биомолекулы
- •1.1. Определение и становление биохимии как науки
- •Контрольные вопросы
- •Химический состав живой материи. Понятие о макро- и микроэлементах. Биологические структуры живых систем
- •Химические элементы в клетках человека [1]
- •Основные химические соединения в клетках человека[1]
- •Контрольные вопросы
- •Вода - самое распространенное соединение в живых организмах
- •Участие в химических реакциях
- •Поддержание структуры клеток
- •Транспорт веществ
- •Участие в терморегуляции
- •Приспособленность живых организмов к водной среде
- •Круговорот воды в природе
- •Запасы воды в различных частях гидросферы [5]
- •«Кислые» дожди загрязняют наши озера и реки [6]
- •Контрольные вопросы
- •1.4. Аминокислоты: строение, свойства и биологическая роль
- •Протеиногенные α-аминокислоты
- •Контрольные вопросы
- •1.5. Белки: ковалентная структура и биологические функции
- •Классификация белков
- •Химические свойства
- •Физические:
- •Химические:
- •Функции белков
- •Белки в обмене веществ
- •Контрольные вопросы
- •1.6. Ферменты: строение, свойства, биологическая роль
- •Функции ферментов
- •Кинетика ферментативных реакций [6-8]
- •Влияние физико-химических факторов на активность ферментов
- •Нарушение каталитической активности ферментов
- •Контрольные вопросы
- •1.7. Углеводы: строение, биологические функции
- •Значение углеводов
- •Моносахариды
- •Олигосахариды
- •Полисахариды
- •Углеводы − заменители сахара [10-12]
- •Контрольные вопросы
- •1. 8. Липиды и их биохимические функции
- •Методы контроля показателей качества жиров [13]
- •Коэффициенты пересчета кислотного числа чк жира на процентное содержание свободных жирных кислот (кислотность, %)
- •Контрольные вопросы
- •1.9. Витамины – незаменимые микрокомпоненты пищи
- •Водорастворимые витамины
- •Жирорастворимые витамины
- •Авитаминозы
- •Витаминоподобные вещества
- •Контрольные вопросы
- •2. Биохимия человека
- •2.1. Питание человека
- •Питательные вещества, необходимые человеку*
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Энергетические потребности организма
- •Суточная потребность в энергии [18]
- •Энергетические потребности при разных видах деятельности [18]
- •Контрольные вопросы
- •Перечень основных профессий, относящихся к различным группам интенсивности труда
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Рациональное питание
- •Некоторые аспекты биохимии человека
- •Качество белков некоторых пищевых продуктов
- •Пищевые добавки
- •Список вредных пищевых добавок [30]
- •Вредные добавки в продуктах питания [23, 29-31]
- •Контрольные вопросы
- •3. Биотехнология
- •3.1. Научные основы биотехнологии
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Новые направления биотехнологии
- •Контрольные вопросы
- •3.3. Генная инженерия. Методы генной инженерии
- •Контрольные вопросы
- •3.4. Биотехнология и проблемы защиты окружающей среды
- •Биотехнологические методы защиты окружающей среды [47]
- •История возникновения экологических проблем и классификация загрязнителей окружающей среды
- •Источники загрязнения окружающей среды
- •Контрольные вопросы
- •Словарь наиболее употребляемых терминов и определений
- •Заключение
- •Библиографический список к части 1
- •6. Комов, в.П. Биохимия: учебник для студентов вузов / в.П. Комов, в.Н. Шведова. – м.: Дрофа, 2008. – 639 с.
- •К части 2
- •К части 3
- •Оглавление
- •3.4. Биотехнология и проблемы защиты окружающей среды …………...127
- •394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
История возникновения экологических проблем и классификация загрязнителей окружающей среды
К началу третьего тысячелетия стало трудно найти человека, по крайней мере в промышленно развитых странах, который бы отвергал пагубное воздействие человечества на окружающую среду. Однако разброс мнений о степени этого воздействия очень широк, причем много в этом вопросе спекуляций и прямого обмана. Очень часто, решая свои корпоративные или личные интересы, в проблемы охраны окружающей среды напускают тумана промышленники или бесстыдно их раздувают политики. Специалист в области охраны окружающей среды не должен обращать внимание на эту возню. Экологические проблемы слишком серьезны и требуют не менее серьезного и взвешенного отношения к себе. Специалист-эколог должен решать двуединую задачу: во-первых, выяснить причины и объективно оценить степень воздействия на окружающую среду, во-вторых, предложить методы решения возникшей проблемы.
История возникновения экологических проблем. Экологические проблемы существуют только для живых организмов, и они существовали всегда, как только появилась жизнь, а человека не было в помине. Причина в том, что природная среда изменялась всегда. Эти изменения могут охватывать разные временные отрезки: сотни миллионов лет (дрейф материков и горообразование, сопровождающиеся вулканической деятельностью), десятки тысяч лет (последний ледниковый период), сотни лет (заиление мелких озер). К настоящему времени планета Земля маленько успокоилась и сравнительно редко преподносит нам глобальные катастрофы. Однако 27 августа 1883 г произошло извержение вулкана Кракатау в Индонезии. Оно уничтожило 300 деревень, погибло 36000 человек. Рев вулкана был слышен на расстоянии 4800 км. Взрывная волна семь раз облетела вокруг земного шара. От острова остался гигантский кратер диаметром 6 км, уходящий вглубь моря на 275 м. Вулканическая пыль висела в небе больше года, от чего дневные температуры упали ниже обычных. К сожалению, здесь уместно отметить, что взрыв водородной бомбы приводит к разрушениям сравнимого порядка [45].
Таким образом, существование для живых организмов никогда не было счастливым и безоблачным, экологические проблемы для них существовали всегда, причем часто приходилось бороться за свое выживание не только с неживой природой, но и с другими представителями живого мира. Например, появление более 3 млрд лет назад фотосинтезирующих организмов постепенно превратило бескислородную атмосферу Земли в кислородсодержащую, что явилось катастрофой для анаэробных форм жизни и привело к почти полной замене анаэробных организмов на аэробные. Или такая «мелочь»: превращение сухих земель в болото колонией бобров, перегородившей плотиной реку, а для кого-то это ведь стало катастрофой.
Следовательно, изучая экологические проблемы, необходимо обязательно учитывать изменения, происходящие в природе без участия человека. Некоторые природные комплексы испытали антропогенное преобразование уже в древности, когда человечество научилось пользоваться огнем. Например, земледельцы просто выжигали лес и кустарники для пахотной земли. Через несколько лет земля истощалась, участок забрасывали и выжигали новый. Одновременно с процессом одомашнивания диких животных и развитием земледелия последствия человеческой деятельности стали проявляться на обширных территориях. Например, появление Сахары и среднеазиатских пустынь в значительной степени связывают с развитием скотоводства и земледелия.
Но масштабы влияния человеческого общества на природную среду в древние времена мизерны по сравнению с современными. И это определялось не столько низким уровнем развития экономики, сколько иным отношением человека к природе. Природа наделялась человеческими качествами, она одухотворялась и обожествлялась. При таком восприятии мира человек и природа были слиты воедино и не противопоставлялись друг другу. Значительную роль в этом отношении играла религия, особенно языческая.
С развитием цивилизации из сознания человека постепенно исчезла идея единства человека с природой, ее место безраздельно заняла идея экономической целесообразности. "Не ждать милостей от природы, а брать их у нее" стало правилом, которым руководствуется общество. По мере замены мускульной силы энергией ископаемого топлива технические возможности человечества достигли такого уровня, когда слова "покорение природы" перестали быть метафорой. Дальнейшие успехи в этом направлении были достигнуты после овладения различными химическими технологиями. Они стали условием решения многих социальных проблем, но «глубоко проникнув в дела человеческие», химия затронула, а в ряде районов Земли нарушила, складывавшуюся столетиями жизнь природной среды [43,47].
Со временем природа обнаружила как исчерпаемость своих богатств, так и ограниченность способности восстанавливать нарушаемые связи. В конечном итоге это стало отражаться и на самом человеке. В последние десятилетия антропогенное воздействие достигло беспрецедентного уровня и распространилось на весь мир. Стали возникать глобальные проблемы, такие, как парниковый эффект, озоновые дыры и др.
В заключение следует отметить, что основное отличие изменений в окружающей среде за счет естественных процессов и за счет антропогенных воздействий заключается в их скорости. Например, изменение концентрации кислорода в атмосфере до современных 21 % длилось около 1,5 миллиардов лет, то есть изменение на 0,004 % длилось в среднем около 200 тысяч лет. Тогда как изменение содержания СО2 в атмосфере на 0,004 % за счет деятельности человека произошло за несколько последних десятилетий. В таких условиях организмы, особенно высшие, просто не успевают приспособиться.
Следовательно, изучая экологические проблемы, необходимо уметь выделять те изменения, которые происходят в природе по вине человека. Нужно понимать, что решить эти проблемы может только человек, иначе человечество просто погибнет.