Биологическое равновесие и человек

Социальное значение органической химии заключается в способствовании уничтожения грани между физическим и умственным трудом, облегчении физического труда путем автоматизации производства, повышении жизненного уровня народа и решении проблемы взаимосвязи человека и природы (охрана окружающей среды и проблема биологического равновесия). [c.15]

БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ И ЧЕЛОВЕК [c.399]

В течение многих веков развития цивилизации главным критерием совершенствования промышленного производства являлась экономическая выгода и различные отходы промышленности выпадали из сферы интересов человечества. Отходы различных отраслей промышленности и иной хозяйственной деятельности человека выбрасывались в реки, моря и океаны и накапливались в отдельных районах на свалках. Это привело к серьезным нарушениям биологического равновесия и в ряде случаев к практически полной гибели в некоторых районах земного шара различных организмов. Особенно бурное развитие промышленности в период научно-технической революции поставило в порядок дня вопрос об охране окружающей среды, под которой обычно понимают нашу планету со всеми видами жизни на ней. В упрощенном понимании под окружающей средой (или внешней средой) представляют земную кору с биосферой и космическим пространством, окружающим земной шар и воздействующим на жизненные процессы. [c.7]

Уничтожение полезных видов и тем самым устранение естественного барьера на пути количественного роста фитофагов, накопление токсических веществ в объектах окружающей среды (почве, воде и воздухе), а также в организмах растений, животных и человека способствовали формированию у широкой общественности мнения о необходимости принципиального отказа от химических средств борьбы с вредителями и целесообразности только биологических методов. Подобные настроения поддерживались также некоторыми успехами применения биологических методов борьбы и предвидением того, что в будущем в результате внедрения монокультуры, сокращения севооборотов, селекции высокопродуктивных сортов возможны сдвиг биологического равновесия, пассивное расселение видов и чрезмерное размножение паразитов, не причиняющих существенного вреда в настоящее время, т. е. потребуются контрмеры. [c.259]

В здоровом организме взрослого человека наблюдается состояние водного равновесия или водного баланса. Оно заключается в том, что количество воды, потребляемое человеком, равно количеству воды, выводимой из организма. Водный обмен является важной составной частью общего обмена веществ живых организмов, в том числе и человека. Водный обмен включает процессы всасывания воды, которая поступает в желудок при питье и с пищевыми продуктами, распределение ее в организме, выделения через почки, мочевыводящие пути, легкие, кожу и кишечник. Следует отметить, что вода также образуется в организме вследствие окисления жиров, углеводов и белков, принятых с пищей. Такую воду называют метаболической. Слово метаболизм происходит от греческого, что означает перемена, превращение. В медицине и биологической науке метаболизмом называют процессы превращения веществ и энергии, лежащие в основе жизнедеятельности организмов. Белки, жиры и углеводы окисляются в организме с образованием воды НгО и углекислого газа (диоксида углерода) СОг. При окислении 100 г жиров образуется 107 г воды, а при окислении 100 г углеводов — 55,5 г воды. Некоторые организмы обходятся лишь метаболической водой и не потребляют ее извне. Примером является ковровая моль. Не нуждаются в воде в природных условиях тушканчики, которые водятся в Европе и Азии, и американская кенгуровая крыса. Многие знают, что в условиях исключительно жаркого и сухого климата верблюд обладает феноменальной способностью долгое время обходиться без пищи и воды. Например, при массе 450 кг за восьмидневный переход по пустыне верблюд может потерять 100 кг в массе, а потом восстановить их без последствий для организма. Установлено, что его организм использует воду, содержащуюся в жидкостях тканей и связок, а не крови, как это происхо- [c.8]

На протяжении всего многовекового существования человек соей деятельностью оказывает влияние на Великое Равновесие природы. Сейчас вмешательство человека стало настолько большим, что можно выделить еще одно глобальное движение веществ, сравнимое с природными потоками биологического круговорота. На рис. 4.1 это показано через промышленность. Пока этот поток не замкнут. Пагубное воздействие изменения равновесия на все живое может сказаться сразу, но может аккумулироваться и привести к губительным последствиям глобального характера спустя значительное время. Человечество долгое время полагалось на то, что природа сама залечивает нанесенные ей раны и что природные ресурсы не могут быть исчерпаны. К любым возобновляемым природным ресурсам следует подходить как к единому целому, а не как к механической сумме различных видов ресурсов и источников энергии. В этом и состоит главная идея, требующая нового практического подхода к природной среде, окружающей человека. [c.312]

Потребность человека в белке зависит от его возраста, пола, характера трудовой деятельности. В организме здорового взрослого человека должен быть баланс между количеством поступающих белков и выделяющимися продуктами распада. Для оценки белкового обмена введено понятие азотного баланса. В зрелом возрасте у здорового человека существует азотное равновесие, т. е. количество азота, полученного с белками пищи, равно количеству выделяемого азота. В молодом растущем организме идет накопление белковой массы, образуется ряд нужных для организма соединений, поэтому азотный баланс будет положительным — количество поступающего азота с пищей превышает количество выводимого из организма. У людей пожилого возраста, а также при некоторых заболеваниях, недостатке в рационе питания белков, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ наблюдается отрицательный азотный баланс — количество выделенного из организма азота превышает его поступление в организм. Длительный отрицательный азотный баланс ведет к гибели организма. На белковый обмен влияют биологическая ценность и количество поступающего с пищей белка. [c.18]

В процессе хозяйственной деятельности необходимо учитывать влияние естественных низких температур в зимнее время года или в районах вечной мерзлоты. Так, при различных строительных, сельскохозяйственных и других работах приходится принимать во внимание промерзание почвы и грунта. Очень сложно влияние низких температур на почвообразование. Найдено, например, что в верхней части мерзлых пород, отличающейся непостоянством температурных условий и отсутствием свободных гравитационных вод, в зимний период возможны активные окислительные процессы [719], а также О бразование разнообразных солей [719]. Неожиданное, ускоряющее химические и биологические процессы действие могут оказывать низкие температуры на биологические объекты. Так, известно, что многие биологические процессы интенсивно происходят в литоральной зоне северных морей и океанов, особенно в периоды перехода через промежуточную температуру 0°С, когда происходит образование и таяние льда. Понимание процессов, самостоятельно происходящих в природе или сопутствующих деятельности человека, важно для правильного управления экологическим равновесием. [c.265]

Биологический метод борьбы небезопасен для окружающей среды, поскольку введение нового организма в установившиеся экологические условия уже связано с каким-то нарушением природного равновесия в данном районе. Всегда существует возможность того, что интродуцированное насекомое может стать вредителем той или иной важной культуры. Так, жук-нарыв ик, личинки которого были завезены на Филиппины для уничтожения яиц одного из вредителей, стал повреждать люцерну. Ввезенный патоген может стать опасным и для человека или животных. Следовательно, перед использованием нового приема биологической борьбы необходимы детальные опыты, так же, как и в работе с новым пестицидом. [c.338]

Процессы жизнедеятельности живой клетки обусловлены содержанием в ней микроэлементов. Иногда контроль микроэлементов над процессами жизнедеятельности серьезно отражается на здоровье человека, успехах сельского хозяйства в данном районе или сдвиге равновесия между организмами в экологической конкуренции. Поэтому естественно, что изучение микроэлементов в биологических системах привлекает ученых, и информация относительно роли следов элементов в биологических системах очень велика. Автор, который должен осветить такую большую область знаний в одной главе или даже в одном томе, должен прежде всего столкнуться с проблемой целесообразной широты и глубины рассмотрения этого вопроса. [c.54]

Человек не представляет в этом смысле какого-либо исключения. В результате его жизнедеятельности также образуются отбросы, возникающие частично вследствие биологических процессов, а частично в результате производственной деятельности. Удаление этих отбросов является предпосылкой всякого нового потребления скопление указанных остатков в количестве, превышающем определенные пределы, привело бы к незамедлительной гибели организма. Лишь тогда, когда жизненный процесс находится в состоянии равновесия, возможно дальнейшее существование живого организма. Заметим, что речь в данном случае идет не о статическом равновесии, не [c.8]

Хлор. В организме человека содержится примерно 100 г (2790 ммоль) хлора (мае. доля 0,15 %) (см. табл. 5.3). Хлорид-ионы играют важную биологическую роль. Они активируют некоторые ферменты, создают благоприятную среду для действия протолитических ферментов желудочного сока, обеспечивают ионные потоки через клеточные мембраны, участвуют в поддержании осмотического равновесия. [c.385]

В настоящее время изучена биологическая ценность белков, особенно часто употребляемых человеком. В виде примера ниже приводятся некоторые результаты изучения потребности взрослых людей в различных пищевых продуктах для поддержания состояния азотистого равновесия. При достаточной в калорийном отношении пище организм взрослого человека находится в состоянии азотистого равновесия при потреблении белков (г) [c.476]

Некоторые вредные вещества из тех, которые выбрасываются в биосферу, не нейтрализуются в биологическом круговороте и пребывают в ней годами, не распадаясь. Тем самым нарушается природное равновесие, газовый, водный и геохимический режим биосферы. Человек вступает с природой в серьезный конфликт. [c.14]

Практическое использование антибиотиков. Широкое применение разнообразных по химической природе и спектру антимикробного действия антибиотиков в медицинской практике, сельском хозяйстве и пищевой промышленности сопровождается нарушением микробного экологического равновесия в различных природных очагах и, что особенно существенно, в организме человека. Это может сказаться на нарушении микробного равновесия в полости рта, в кишечнике, микрофлора которого играет огромную роль в обмене веществ. Такие нарушения могут быть связаны с тем, что, во-первых, антибиотические вещества подавляют развитие лишь определенных, чувствительных к ним форм микроорганизмов во-вторых, массовое практическое использование антибиотиков стимулирует возникновение и распространение в природе атипичных штаммов известных групп микроорганизмов, в той или иной степени резистентных к этим биологически активным соединениям. Для борьбы с возникающими резистентными к антибиотикам формами микроорганизмов в практику вводят все новые антибиотические препараты, а это, в свою очередь, ведет к появлению новых устойчивых форм микроорганизмов. Возникает своеобразный порочный круг . [c.507]

Быстрый рост населения и интенсивное развитие промышленности влекут за собой все возрастающее использование ресурсов живой природы. При этом нередко нерациональное использование природных богатств приводит к нарушению биологического равновесия в некоторых сообществах и даже к их истощению и гибели. Все это ставит задачу выяснения мировых ресурсов биосферы для разработки наиболее рациональных методов их использования. С этой целью в 1966 г. созвана специальная организация — Международная биологическая программа. Ее задача заключается в том, чтобы выяснить биологическую продуктивность естественных и созданных человеком наземных и водных растительных и животных сообществ, ответить на вопрос, как, не истощая ресурсы живой природы, обеспечить возрастающую численность всего человечества пишей, одеждой и другими продуктами, получаемыми из биосферы. [c.467]

Согласно концепции биотической регуляции окружающей среды , разработанной видным российским ученым В. Г. Горшковым, для поддержания на планете экологического равновесия потребление каждого биологического вида должно быть жестко сбалансированно с потреблением остальных видов, что и достигается в биосфере при отсутствии действия антропогенных факторов (вмешательства человека). По В. Г. Горшкову, в отсутствие антропогенного влияния круговорот всех биогенов замкнут с точностью порядка 0,01% [20], согласиться с чем довольно трудно, как и с мыслью о биотической регуляции как единственном механизме поддержания экологического равновесия. [c.20]

Более того, в состоянии полного термодинамического равновесия многие важные для человека химические системы, например каталитические и биологические, перестают функционировать. Функционирование подобных систем возможно только при наличии их обмена с внешней средой веществом, т.е. их открытосли по отношению к исходным реагентам и конечным продуктам, иными словами, термодинамической неравновесности системы. При этом [c.290]

Изменения в биологических циклах так или иначе сопровождаются нарушениями экологического равновесия со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому контроль за такими нарушениями представляется чрезвычайно важной задачей в комплексе мероприятий но охране и рациональному исиользованию оружающей среды. Система контроля, оценки и прогноза качества окружающей среды, включающая наблюдения за воздействием на нее человека, назьшается мониторингом. В задачи мониторинга входят сбор информации о состоянии среды и уровнях ее загрязнений в пространстве и во времени но определенной программе. [c.55]

Загрязнение - это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение на данное время многолетнего уровня (в пределах крайних колебаний) концентраг(ии агентов в среде, приводящее к негативным последствиям. Загрязнение ведет и к увеличению общей концентрации физических, химических, информационных и биологических агентов наблюдавшегося ранее количества. В наиболее общем виде загрязнение - это то, что находится не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы. Это выводит экосистемы из состояния равновесия, отличается от обычно наблюдаемой нормы и от уровня, желательного для человека. [c.48]

Традиционно химию природных соединений связывают с медицинским применением биологически активных веществ. И действительно, велика роль этой науки в создании сегодняшнего лекарственного арсенала. Также весом вклад ее в построение теоретического фундамента знаний о физиологически активных веществах и принципах их действия. Об этом и вообще о значении химии природных соединений для понимания проблем возникновения и функционирования жизни на Земле говорилось в самом начале, во введении. В заключение хотелось бы еще раз обратить внимание на тот факт, что изучение природных соединений заложило фундамент относительно новой отрасли науки — химической экологии. Во многих разделах данной книги можно найти примеры того, как живые организмы на всех уровнях эволюции вступают в такие взаимоотношения между собой, которые опосредуются прямым воздействием производимых ими вторичных метаболитов. Собственно говоря, становится все очевиднее, что основной смысл вторичного метаболизма заключается именно в том, чтобы создать невидимую глазу химическую среду обитания для живых существ планеты. Сегодня уже ясно, что без знания структуры и функций природных веществ невозможно разработать основы популяционной биологии, создать экологически щадящие системы сохранения урожая и вообще природопользования. Чтобы пояснить это, можно еще раз акцентировать внимание, например, на природных инсектицидах и фунгицидах избирательного действия, которые, во-первых, токсичны только для ограниченного круга вредителей и патогенов, и, во-вторых, быстро утилизируются прир0дньп 1и экосистемами. Применение таких средств вносит минимальные нарушения в экологическое равновесие и дает шанс на ослабление конфликта человека с природой в области сельскохозяйственного производства, лесопользования и т.п. [c.630]

Наибольшая опасность биологически активных веществ, загрязняющих среду обитания человека, состоит в том, что нередко масштабы их вредоности нельзя предвидеть, и их непосредственное воздействие на живые организмы гораздо безобиднее, чем отдаленные последствия интоксикации. Уже в 0-Х — 70-х годах загрязнение почвы и воды тяжелыми металлами и хлорорганическими соединениями привело к резкому снижению численности и исчезновению ряда видов животных. В некоторых загрязненных районах океана отмечено существенное снижение продукции морского планктона, исчезновение крабов и креветок. Описаны случаи стерилизации рыб ДДТ. Среди птиц уже к началу 70-х годов от загрязнений особенно сильно пострадали такие виды, как черный пеликан, сокол-сапсан, белоголовый орлан, фазаны и др., о чем неоднократно упоминали в литературе. Снижение видового разнообразия животных и растений вызывает серьезную озабоченность ученых и широкой общественности. Это может привести в дальнейшем к катастрофическим последствиям — нарушению природного равновесия, истощению биологических ресурсов, ухудшению условий жизни на Земле. [c.6]

Необходимо остановиться на представлении о полноценности и неполноценности белков в питании. Для изучения свойств белков используются различные методы получения отдельных фракций белков из органов и тканей. Применяя фракционное осаждение, электрофорез и другие методы, из белкового комплекса, находящегося в тканях, выделяют отдельные фракции, например, глиадин (из белков пшеницы), или зеин (из белков кукурузы) и т. п. Эти фракции не содержат некоторых незаменимых аминокислот или содержат их в ничтожных количествах. Опыты с кормлением животных такими белками показали невозможность использовать их для поддержания азотистого равновесия, в связи с чем стали говорить о существовании неполноценных белков . Эти фракции белков действительно неполноценны как источники белкового питания. Однако ни человек, ни животные никогда не употребляют в пищу отдельные фракции белков, подобные зеину, эдестину и др., а едят пищевые продукты (кукурузу, пшеницу и т. п.). В природе не существует животных или растительных тканей, в которых полностью отсутствовали бы незаменимые аминокислоты. На основании аминокислотного состава суммарного белка данного пищевого продукта можно говорить лишь об его большей или меньшей биологической ценности (Б. И. Збарский). [c.310]

Все в большей степени осознается значение повторного использования органических отходов. Внесение сырых органических отходов в любую экосистему может создать серьезные проблемы либо из-за их высокой потребности в кислороде, либо из-за образующихся промежуточных соединений, либо из-за выделения аммиака. Компостирование позволяет получать с помощью биологического окисления стабильные продукты. Гумифицированные продукты при внесении их в экосистему не вызывают больших нарушений экологического равновесия в отличие от сырых отходов. Смешение низкоактпвных отходов типа соломы с отходами жизнедеятельности животных и человека позволяет решать проблему гигиенического удаления последних. При компостировании достигаются температуры, при которых погибают патогенные микроорганизмы, сорняки и их семена. [c.253]

ПИИ в отдельных частях системы и при меньшем, и, очевидно, процессы в этих случаях будут различными. Именно это наблюдается в биологических системах, для которых характерно диспропорционирование энтропии. Общий баланс биологических процессов в достаточно большой системе, конечно, находится в согласии со вторым началом термодинамики, но сопряжение процессов приводит к временному развитию низкоэнтропийных организаций. Если состояние равновесия в классической термодинамике определено достаточно полно, то в описании поведения неравновесных систем термодинамика менее продуктивна. Принцип, который часто рассматривают как вторую часть второго начала термодинамики, утверждающий, что в необратимом процессе в изолированной системе энтропия возрастает, оставляет много возможностей для протекания процессов по совершенно различным путям. Так, система, содержащая источник энергии (Солнце) и набор веществ, может достигнуть максимума энтропии в результате простых химических процессов, а может, как мы наглядно в этом убеждаемся, пойти по пути, на котором одним из продуктов диспро-порционирования энтропии явится мозг человека. [c.14]

Система биоритмов - сложная согласованная во времени колебательная система разнообразных ритмов. В основе ритмичности мира лежит бесконечность движения, обусловленная борьбой двух противоположных начал, заложенных в каждом предмете и явлении. Из этого вытекает, что ритмы — это равновесие противоположностей или движущееся равновесие, попеременное чередование взаимоисключающих начал, свойственная миру извечная и универсальная особенность самодвижения материи, обусловливающая его бесконечное многообразие и постоянство. Биологические ритмы обеспечивают адаптацию организмов к окружающей среде - самосохранение, устойчивость, согласование жизнедеятельности с ее периодическими изменениями. Сигналами времени ритмов являются средовые физические константы, а для человека также и социальные. Четкое согласование системы ритмов с внешними сигналами поддерживает нормальное состояние организма. Вариации сигналов вызывают незначительные фазовые сдвиги биоритмов, в результате чего суточные ритмы не имеют строгой 24-часовой периодичности. Однако общая картина и соотношение ритмически протекающих процессов остаются неизменными. Рассогласованность ритмов, или десинхроноз (дизритмия), неблагоприятно сказывается на жизнедеятельности организмов. [c.10]

Таким образом, в водной среде металлы участвуют в многостороннем равновесии, что часто снижает их токсичность по отношению к гидробионтам, поскольку свободные ионы металлов обычно более токсичны. Поглощение же загрязняюших веществ гидробионтами определяется усвоением с пищей и абсорбцией из водной среды. Поэтому скорость биологического накопления зависит от общей скорости дыхания (т.е. потребления с водой) и скорости потребления с пищей. В то же время выведение токсичных веществ из организмов гидробионтов определяется природой токсшсанта. При рассмотрении особенностей водных экосистем не следует забывать об их открытости и чрезвычайно важной роли воды дпя экосистем суши, поскольку именно она является веществом, необходимым гия существования всех форм жизни на Земле. В силу этого качество водной среды будет оказывать влияние не только на водные биоценозы, но и на ее потребителей в экосистемах суши, в том числе на человека при удовлетворении им физиологической потребности в воде. [c.532]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология