Новости Энциклопедия
Библиотека Новые книги
Анекдоты Ссылки
Карта сайта О сайте

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ, совокупность биохимических процессов, к-рые в виде непрерывной цепи осуществляются в организмах ж-ных и р-ний и лежат в основе их жизнедеятельности. Представления об О. в., как основе жизни, были впервые сформулированы Энгельсом в "Анти-Дюринге". Энгельс писал: "Из обмена веществ посредством питания и выделения, - обмена, составляющего существенную функцию белка, - и из свойственной белку пластичности вытекают все прочие простейшие факторы жизни..." (Анти-Дюринг, 1951, стр. 78).

Ведущую роль О. в. постоянно подчёркивал в своих исследованиях К. А. Тимирязев: "Основное свойство, характеризующее организмы, отличающее их от неорганизмов, заключается в постоянном деятельном обмене между их веществом и веществом окружающей среды. Организм постоянно воспринимает вещество, превращает его в себе подобное (усвояет, ассимилирует), вновь изменяет и выделяет. Жизнь простейшей клеточки, комка протоплазмы, существование организма слагается из этих двух превращений: принятия и накопления - выделения и траты вещества" (Избранные соч., т. II, 1948, стр. 334).

Таким образом, О. в. в живом организме представляет собой диалектическое единство и взаимопроникновение двух противоположных групп процессов превращения живой материи, ассимиляции и диссимиляции, синтеза и распада, соответствующим образом координированных и направленных на самообновление живого организма, на самосохранение всей сложной живой системы.

В этом, состоит отличие О. в. живого организма от обмена, совершающегося в неживой природе. Энгельс писал: "...в случае неорганических тел обмен веществ разрушает их, в случае же органических тел он является необходимым условием их существования" (Диалектика природы, 1952, стр. 244, см. Примечание 1-е).

Важную роль отводит обмену веществ мичуринская биология, идейной основой к-рой является диалектический материализм. Исходя из принципа единства организма и среды, мичуринская биология принимает, что все важнейшие свойства живой материи и в первую очередь наследственная природа организма покоятся на присущих последнему специфических особенностях обмена веществ.

В работе "О путях управления растительными организмами" акад. Лысенко писал: "Нет сомнения, что весь, процесс развития, в том числе и развития свойств наследственности и изменчивости, зависит от источника жизни - питания. Живое, некогда происшедшее из неживого, и теперь своими корнями упирается в неживое, строя себя за счёт последнего. Без питания, без обмена веществ живое не может развиваться.

Ассимиляция, обмен веществ, эта сущность жизни является основой и таких важнейших свойств организмов, как наследственность и изменчивость" (Агробиология, 1952, стр. 324); "...причиной изменения природы живого тела является изменение типа ассимиляции, типа обмена веществ" (там же, стр. 436).

С хим. точки зрения О. в. является сочетанием бесконечно разнообразных реакций. Однако специфика живой материи характеризуется не отдельными хим. превращениями, не элементарными реакциями, а тем закономерным порядком, той последовательностью, с к-рой они осуществляются в организме животных и растений. С точки зрения материалистической биохимии жизнь организма возможна только до тех пор, пока через него проходят всё новые и новые частицы материи и связанная с материей энергия. Внутренней организацией живой материи объясняется то, что при наличии постоянно идущих процессов распада (диссимиляции) живые организмы тем не менее сохраняют характерные для них особенности хим. состава и строения. Взаимной согласованностью отдельных групп хим. процессов и объясняется свойственная организмам способность самосохранения и самовоспроизведения.

Взгляд на организм, как на систему, находящуюся в динамическом, а не статическом равновесии, непосредственно вытекает из диалектического понимания живой природы и является доказательством антинаучности взглядов менделистов-морганистов, развивающих представления о неизменности и постоянстве выдуманного ими "вещества наследственности".

Согласно материалистическому учению, специфические особенности О. в., свойственные организму и каждому его органу, отражают исторический путь развития данной формы, включая и период жизни индивидуума. Эти особенности являются результатом длительного взаимодействия организма с условиями его существования.

Исторически сложившиеся черты О. в. являются основной причиной консерватизма наследственных свойств организмов. В то же время работы И. В. Мичурина, Т. Д. Лысенко и их учеников убедительно показывают, что путём вмешательства в процессы обмена этот консерватизм м. б. полностью преодолён, вследствие чего становится возможным направленное изменение наследственных свойств животных и растений.

Одним из действенных путей переделки природы организмов является гибридизация (вегетативная и половая), в результате к-рой имеет место столкновение двух различных типов обмена веществ. Нарушая характерные для родительских организмов закономерности обмена веществ, гибридизация тем самым превращается в мощное средство расшатывания обмена веществ и преодоления консерватизма наследственности. Направленное воздействие на расшатанный обмен позволяет создавать у организмов новые особенности обмена, новые биологические свойства.

Таким образом, с О. в. связаны одновременно как устойчивость, консерватизм наследственности, так и подвижность, изменчивость последней.

Изменчивостью О. в. обусловлена также возможность закрепления и дальнейшего развития свойств, приобретаемых организмами в процессе их индивидуальной жизни. Классическим примером направленной хим. изменчивости может служить повышение сахаристости сахарной свёклы, масличности подсолнечника, увеличение крахмалистости картофеля, содержания масла у эфироносных р-ний и т. д.

Термином О. в. объединяются хим. превращения соединений, входящих в состав самой ткани организмов, а также процессы усвоения организмами веществ из окружающей среды и выделения продуктов жизнедеятельности. Несмотря на большое разнообразие этих процессов, все они должны рассматриваться как неразрывно связанные и взаимообусловленные звенья единой цепи обмена веществ.

Благодаря наличию в тканях организмов разнообразных и мощных биологических катализаторов (ферменты, витамины), протекающие в них процессы осуществляются с исключительной скоростью. Катализаторы являются непосредственными продуктами обмена. Исследования советских биохимиков показали, что, рассматривая ферменты, как регуляторы О. в. в живом организме, необходимо в то же время помнить, что способность клеток организма синтезировать катализаторы с определёнными свойствами является выражением всей его предшествующей истории, процесса приспособления функций этого организма к условиям среды. Изменение условий существования организма вполне определённым образом отражается на свойствах его каталитической системы, что вызывает соответствующие изменения в ходе обменных реакций. Следовательно, приспособление О. в. к новым условиям существования организма происходит через изменение свойств его ферментных систем. Доказано также, что с особенностями ферментных систем связаны многие биологические, хозяйственно важные признаки растительных организмов (продуктивность, устойчивость к заболеваниям, скороспелость и пр.).

Различные группы биохимических реакций в организме осуществляются не изолированно, а в тесной взаимной связи. Такого рода причинная зависимость установлена для всех основных звеньев обмена - углеводного, азотного, жирового и др.

Превращения органических составных частей ткани тесно связаны с обменом минеральных элементов. Многие из последних, входя в состав молекулы органического вещества, сообщают последней определённые свойства, напр. фосфорные соединения нек-рых органических веществ служат в живой системе источником энергии, потребляемой в других биохимических процессах.

Ряд минеральных элементов (железо, медь) входит в состав ферментных молекул, чем обусловлена выдающаяся роль этих элементов в общем ходе обмена веществ в организме.

Выше указывалось, что О. в. представляет собой единство взаимно связанных процессов образования и разрушения веществ, ассимиляции и диссимиляции, становления и распада.

Классическим примером такого единства является фотосинтез (см.) растений, в к-ром, наряду с ассимиляцией углерода, имеет место выделение свободного молекулярного кислорода. В процессе фотосинтеза пополняются не только запасы органического вещества на земле, но и содержание кислорода в атмосфере, чем и обусловливается возможность существования жизни в её нынешней форме.

Единством двух противоречивых процессов является также и дыхание (см.), ассимиляция кислорода и диссимиляция углерода.

Так. обр., в живой природе процессы ассимиляции и диссимиляции являются противоречивыми сторонами диалектически единого обмена веществ.

Устанавливая закономерности этого процесса в его взаимосвязи с условиями существования организма, мичуринская биология открывает тем самым невиданные возможности по направленному изменению наследственности животных и растений.

Б. Рубин

Литература: Рубин Б., Обмен веществ в растительном организме и внешняя среда, "Агробиология", М., 1949, № 2, стр. 59 - 71; его же, Растение и среда, М., 1951 (Всес. общество по распространению полит. и науч. знаний); Сисакян Н., О единстве внешнего и внутреннего в биологическом обмене веществ, "Вопросы философии", М., 1952, № 1; Сисакян Н. и Прокошев С., Биологическая роль обмена веществ, в сборнике "Философские вопросы современной биологии", М., Академия наук СССР, 1951, стр. 346 - 74.


Источники:

  1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 3 (Л - П)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1953, с. 613





Пользовательского поиска



© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://agrolib.ru/ "AgroLib.ru: Библиотека по агрономии"