ОБМІН РЕЧОВИН

ОБМІН РЕЧОВИН, сукупність біохімічних процесів, к-які в вигляді безперервного ланцюга здійснюються в організмах ж-них і р-ний і лежать в основі їх життєдіяльності. Уявлення про О. в., Як основу життя, були вперше сформульовані Енгельсом в "Анти-ДюрІнгу". Енгельс писав: "З обміну речовин за допомогою харчування і виділення, - обміну, що становить істотну функцію білка, - і з властивою білку пластичності випливають всі інші найпростіші фактори життя ..." (Анти-Дюрінг, 1951, стор. 78).

Провідну роль О. в. постійно підкреслював у своїх дослідженнях К. А. Тімірязєв: "Основна властивість, що характеризує організми, що відрізняє їх від неорганізмов, полягає в постійному діяльну обміні між їх речовиною і речовиною навколишнього середовища. Організм постійно сприймає речовину, перетворює його в собі подібне (засвоює, асимілює ), знову змінює і виділяє. Життя найпростішої клітини, грудки протоплазми, існування організму складається з цих двох перетворень: прийняття та накопичення - виділення і витрати речовини "(Вибрані соч., т. II, 1948, стор. 334 ).

Таким чином, О. в. в живому організмі являє собою діалектичну єдність і взаємопроникнення двох протилежних груп процесів перетворення живої матерії, асиміляції і дисиміляції, синтезу і розпаду, відповідним чином координованих і спрямованих на самовідновлення живого організму, на самозбереження всієї складної живої системи.

У цьому, полягає відмінність О. в. живого організму від обміну, що здійснюється в неживій природі. Енгельс писав: "... в разі неорганічних тел обмін речовин руйнує їх, в разі ж органічних тел він є необхідною умовою їх існування" (Діалектика природи, 1952, стор. 244, див. Примітку 1-е).

Важливу роль відводить обміну речовин мічурінська біологія, ідейною основою к-рій є діалектичний матеріалізм. Виходячи з принципу єдності організму і середовища, мічурінська біологія приймає, що всі найважливіші властивості живої матерії і в першу чергу спадкова природа організму покояться на властивих останньому специфічні особливості обміну речовин.

У роботі "Про шляхи управління рослинними організмами" акад. Лисенко писав: "Немає сумніву, що весь, процес розвитку, в тому числі і розвитку властивостей спадковості і мінливості, залежить від джерела життя - харчування. Живе, колись сталося з неживого, і тепер своїм корінням впирається в неживе, будуючи себе за рахунок останнього . без харчування, без обміну речовин живе не може розвиватися.

Асиміляція, обмін речовин, ця сутність життя є основою і таких найважливіших властивостей організмів, як спадковість і мінливість "(Агробіологія, 1952, стор. 324);" ... причиною зміни природи живого тіла є зміна типу асиміляції, типу обміну речовин "( там же, стор. 436).

З хім. точки зору О. в. є поєднанням нескінченно різноманітних реакцій. Однак специфіка живої матерії характеризується не окремими хім. перетвореннями, які не елементарними реакціями, а тим закономірним порядком, тією послідовністю, з до-рій вони здійснюються в організмі тварин і рослин. З точки зору матеріалістичної біохімії життя організму можлива тільки до тих пір, поки через нього проходять все нові і нові частинки матерії і пов'язана з матерією енергія. Внутрішньою організацією живої матерії пояснюється те, що при наявності постійно йдуть процесів розпаду (дисиміляції) живі організми проте зберігають характерні для них особливості хім. складу і будови. Взаємної узгодженістю окремих груп хім. процесів і пояснюється властива організмам здатність самозбереження і самовідтворення.

Погляд на організм, як на систему, що знаходиться в динамічному, а не статичному рівновазі, безпосередньо випливає з діалектичного розуміння живої природи і є доказом антинауковості поглядів менделістів-морганістів, розвиваючих уявлення про незмінність і постійність вигаданого ними "речовини спадковості".

Згідно з матеріалістичним вченням, специфічні особливості О. в., Властиві організму і кожному його органу, відображають історичний шлях розвитку даної форми, включаючи і період життя індивідуума. Ці особливості є результатом тривалої взаємодії організму з умовами його існування.

Історично сформовані риси О. в. є основною причиною консерватизму спадкових властивостей організмів. У той же час роботи І. В. Мічуріна, Т. Д. Лисенко і їх учнів переконливо показують, що шляхом втручання в процеси обміну цей консерватизм м. Б. повністю подолана, внаслідок чого стає можливим спрямована зміна спадкових властивостей тварин і рослин.

Одним із дієвих шляхів переробки природи організмів є гібридизація (вегетативна і статева), в результаті до-рій має місце зіткнення двох різних типів обміну речовин. Порушуючи характерні для батьківських організмів закономірності обміну речовин, гібридизація тим самим перетворюється на потужний засіб розхитування обміну речовин і подолання консерватизму спадковості. Спрямований вплив на розхитаний обмін дозволяє створювати у організмів нові особливості обміну, нові біологічні властивості.

Таким чином, з О. в. пов'язані одночасно як стійкість, консерватизм спадковості, так і рухливість, мінливість останньої.

Мінливістю О. в. обумовлена ​​також можливість закріплення і подальшого розвитку властивостей, що здобуваються організмами в процесі їх індивідуального життя. Класичним прикладом спрямованої хім. мінливості може бути підвищення цукристості цукрового буряка, олійності соняшнику, збільшення крахмалистости картоплі, змісту масла у ефіроносних р-ний і т. д.

Терміном О. в. об'єднуються хім. перетворення сполук, що входять до складу самої тканини організмів, а також процеси засвоєння організмами речовин з навколишнього середовища і виділення продуктів життєдіяльності. Незважаючи на велику різноманітність цих процесів, всі вони повинні розглядатися як нерозривно пов'язані і взаємообумовлені ланки єдиного ланцюга обміну речовин.

Завдяки наявності в тканинах організмів різноманітних і потужних біологічних каталізаторів (ферменти, вітаміни), що протікають в них процеси здійснюються з винятковою швидкістю. Каталізатори є безпосередніми продуктами обміну. Дослідження радянських біохіміків показали, що, розглядаючи ферменти, як регулятори О. в. в живому організмі, необхідно в той же час пам'ятати, що здатність клітин організму синтезувати каталізатори з певними властивостями є вираженням всієї його попередньої історії, процесу пристосування функцій цього організму до умов середовища. Зміна умов існування організму цілком певним чином відбивається на властивостях його каталітичної системи, що викликає відповідні зміни в ході обмінних реакцій. Отже, пристосування О. в. до нових умов існування організму відбувається через зміну властивостей його ферментних систем. Доведено також, що з особливостями ферментних систем пов'язано багато біологічні, господарсько важливі ознаки рослинних організмів (продуктивність, стійкість до захворювань, скоростиглість і ін.).

Різні групи біохімічних реакцій в організмі здійснюються не ізольовано, а в тісному взаємному зв'язку. Такого роду причинна залежність встановлена ​​для всіх основних ланок обміну - вуглеводного, азотного, жирового і ін.

Перетворення органічних складових частин тканини тісно пов'язані з обміном мінеральних елементів. Багато з останніх, входячи до складу молекули органічної речовини, повідомляють останньої певні властивості, напр. фосфорні сполуки деяких органічних речовин служать в живій системі джерелом енергії, споживаної в інших біохімічних процесах.

Ряд мінеральних елементів (залізо, мідь) входить до складу ферментних молекул, чим обумовлена ​​видатна роль цих елементів в загальному ході обміну речовин в організмі.

Вище вказувалося, що О. в. являє собою єдність взаємно пов'язаних процесів утворення і руйнування речовин, асиміляції і дисиміляції, становлення і розпаду.

Класичним прикладом такої єдності є фотосинтез (див.) Рослин, в к-ром, поряд з асиміляцією вуглецю, має місце виділення вільного молекулярного кисню. В процесі фотосинтезу поповнюються не тільки запаси органічної речовини на землі, але і вміст кисню в атмосфері, що навіть обумовлюється можливість існування життя в її нинішній формі.

Єдністю двох суперечливих процесів є також і дихання (див.), Асиміляція кисню і дисиміляція вуглецю.

Так. обр., в живій природі процеси асиміляції і дисиміляції є суперечливими сторонами діалектично єдиного обміну речовин.

Встановлюючи закономірності цього процесу в його взаємозв'язку з умовами існування організму, мічурінська біологія відкриває тим самим небачені можливості по спрямованому зміни спадковості тварин і рослин.

Б. Рубін

Література: Рубін Б., Обмін речовин в рослинному організмі і зовнішнє середовище, "Агробіологія", М., 1949, № 2, стор. 59 - 71; його ж, Рослина і середовище, М., 1951 (Всес. товариство з розповсюдження політ. і науч. знань); Сисакян Н., Про єдність зовнішнього і внутрішнього в біологічному обміні речовин, "Питання філософії", М., 1952, № 1; Сисакян Н. і Прокошев С., Біологічна роль обміну речовин, в збірнику "Філософські питання сучасної біології", М., Академія наук СРСР, 1951, стор. 346 - 74.

джерела:

1. Сільськогосподарська енциклопедія. Т. 3 (Л - П) / Ред. колегія: П. П. Лобанов (глав ред) [та ін.]. Видання третє, перероблене - М., Державне видавництво сільськогосподарської літератури, 1953, с. 613