Эффективность биологической информации

Эффективность биологической информации [c.281]

На третьей ступени иерархии, соответствующей технологической линии получения целевого продукта микробиологического синтеза (заводу или биохимическому комбинату), решаются задачи оптимального управления производством в целом, исходя из экономических критериев эффективности с применением математических методов системотехники, теории информации, теории массового обслуживания и др. С использованием моп ных ЭВМ и вычислительных комплексов осуществляются оперативное управление и планирование производства. В структуру системы наряду с технологическими агрегатами входят установки для обезвреживания газовых выбросов, биологические очистные сооружения, позволяющие решать экологические задачи охраны окружающей среды и организации безотходного производства. [c.42]

Ферментный контроль обеспечивает регуляцию большинства физиологических функций организма. Ингибиторы ферментов, как правило, или сильные яды, или сильные лекарственно активные вещества. Например, ацетилсалициловая кислота, или аспирин, — это эффективный ингибитор ферментов, которые синтезирует простагландины — весьма важные биологические регуляторы. Непосредственно сами ферменты находят в настоящее время применение в терапии некоторых заболеваний 3) принципиально важные работы в настоящее время ведутся в области выяснения молекулярной природы иммунного ответа. В процессе эволюции наш организм приобрел способность бороться с проникающими в него чужеродными клетками, чужеродными белками. Иммунология и иммунохимия в настоящее время переживают бурный расцвет, и мы являемся свидетелями появления новых вакцин, иммуностимуляторов, иммунодепрессантов. Регуляция иммунной реакции —один из наиболее ярких примеров достижений биологической химии в медицине 4) все большее внимание в последние годы начинает привлекать рецепторный уровень регуляции физиологических ответов организма. Если предшествующие этапы внедрения химии в биологию и медицину были связаны в основном со случайным поиском новых веществ, то настоящее время характеризуется все более глубоким проникновением в регуляторные химические механизмы физиологических ответов клетки. В различных клетках нашего организма можно вызвать те или иные ответы путем воздействия на специфические клеточные рецепторы, понимающие и чувствующие химические сигналы, заданные структурой вводимого соединения. Это высокоэффективные регуляторные механизмы, позволяющие в ряде случаев весьма тонко повлиять на метаболические процессы в клетке. Пока мало известно о структуре и природе рецепторов. Это определяется в основном тем, что клетка содержит весьма мало рецепторов. Однако объем химической информации о клеточных рецепторах непрерывно растет, и мы являемся свидетелями появления новых лекарственных соединений, созданных на основе этой информации. [c.199]

Клиническая фармакокинетика в каждом индивидуальном случае концентрирует всю информацию, касающуюся индивидуального больного и его болезни, а также данные о свойствах препарата и его фармакокинетических и фармакологических особенностях и, базируясь на данных точного анализа содержания в биологических жидкостях пациента назначенного лекарства и вызванных им реакциях больного организма, планирует, рассчитывает и контролирует, т. е. осуществляет индивидуальную фармакотерапию. Таким образом, клиническая фармакокинетика действительно создает основу проведения индивидуального лечения современными препаратами, используя достижения науки для повышения эффективности и безопасности фармакотерапии. В этом случае в отделении, например на 100 больных, страдающих одним и тем же заболеванием одновременно осуществляется столько типов фармакотерапии, сколько имеется больных, в нашем случае — 100. Это значит,, что каждый больной получает лекарства, эффективные только для него, безопасные для него, по индивидуальным схемам на фоне индивидуальной диеты, режима сна и т. д. [c.113]

В то же время существуют неоспоримые аргументы в пользу применения твердотельного ЯМР в биологии величины, отражающие зависимость от направления, которые усредняются за счет быстрых движений в растворителе, содержат весьма важную и часто однозначно интерпретируемую дополнительную информацию о структуре исследуемых веществ. Кроме того, в биологических системах содержатся компоненты, нерастворимые в воде, В основном они образуют надмолекулярные структуры. К ним относятся мембраны, рассмотрение которых будет проведено нами в дальнейшем, волокнистые протеины, строение которых напоминает структуру коллагена. Коллаген является компонентой клеточного остова. К ним относятся также большие системы, состоящие из большого числа отдельных компонент, каждая из которых является водорастворимой, таких, как актомиозиновая система мышечных клеток или фрагментов, входящих в состав сложных вирусов. Эти системы иногда могут кристаллизоваться, и в этом случае, конечно, они могут достаточно эффективно анализироваться с использованием методов рентгеноструктурного анализа. В ряде случаев эти системы можно ориентировать в сильных постоянных магнитных полях за счет наличия у них магнитных дипольных моментов, что существенно упрощает проблемы, возникающие в ЯМР-спектроскопии. [c.144]

Таким образом, приведенная здесь в самых общих чертах информация свидетельствует, что макросетчатые иониты и сорбенты, синтезированные с использованием в качестве сшивающего агента две, обладают комплексом уникальных свойств и по ряду показателей превосходят применяемые в настоящее время в промышленности ионообменные материалы. Имеются все основания считать, что разработка методов синтеза принципиально новых серосодержащих ионообменно-сорбционных материалов с использованием ДВС представляет собой новое направление, которое имеет не только теоретическое, но и важное народнохозяйственное значение. Эти исследования уже привели к созданию эффективных сорбентов и ионитов для селективного извлечения и разделения металлов, рафинирования биологических препаратов, очистки сточных вод от вредных примесей и других целей. Области практического применения новых ионообменных смол на базе ДВС еще далеко не исчерпаны. [c.162]

Позднее раскрытие возможностей химии фторорганических соединений при создании препаратов для сельского хозяйства было обусловлено отсутствием доступных методов синтеза соединений с атомами фтора и ограниченностью данных о влиянии атома фтора на биологическую активность пестицидов [22]. Такое положение существенно изменилось к настоящему времени, когда на примере весьма эффективных фторсодержащих пестицидов было описано влияние фтора или фторалкильных групп на молекулярную физическую природу вещества и взаимосвязь между структурой и биологической активностью. Уже сейчас много информации о реакциях синтеза гетероциклических соединений и о проектировании структуры, обладающей высокой физиологической активностью. Вопросу влияния фторалкильных заместителей на пестицидную активность уделено значительное внимание, что позволило создать действительно эффективные гербициды и регуляторы роста растений. [c.300]

Высокая активность и специфичность действия биологических катализаторов издавна привлекали внимание химиков, которые более 60 лет назад предприняли первые попытки создания моделей ферментов. Эти работы в настоящее время получили дальнейшее развитие и ведутся по двум дополняющим друг друга направлениям. Одно из них состоит в изучении состава и строения природных ферментов, определении количества и расположения активных групп в их молекуле и расшифровке механизма их действия. Полученная при этом информация используется для искусственного воссоздания таких же ферментов или конструирования подобных им модифицированных систем, иногда более эффективных, чем природные. [c.261]

Полную санитарно-химическую оценку объектов окружающей среды современными химическими, физико-химическими или физическими методами дать невозможно. Эту задачу решают биологические методы анализа, позволяющие получить экспресс-информацию о суммарном содержании ядовитых веществ в воде, воздухе, почвенном покрове, продуктах питания и др., и, использовав ее, можно моделировать процессы в различных отраслях техники, с тем чтобы исключить или по возможности свести к минимуму выброс вредных веществ, вскрыть источники загрязнений, определить эффективность работы очистных сооружений. [c.3]

Эти методы представляют собой биологические тесты, в которых эффективность действия некоторых веществ измеряют по реакции живых существ. Таким образом, реакции живых существ служат источником необходимой информации о воздействии, в то время как данные химического и физического анализов воздуха можно использовать как основу для определения опасности, которой подвергаются биологические объекты. Реакция биологических объектов специфична к определенным компонентам общего комплекса загрязнителей. [c.154]

Вследствие особой чувствительности к изменениям, происходящим в окружающей среде, простейшие являются ценными индикаторами для оператора станции, так как преобладание того или другого вида может дать информацию о степени адаптации активного ила к субстрату, эффективности окисления, присутствии токсичных веществ и т. д. Присутствие коловраток является показателем устойчивой биологической системы. [c.439]

Помимо прямого вклада, которым оказались стерилизация и другие генетические методы как более эффективные и более приемлемые средства борьбы с насекомыми, важная дополнительная польза от изучения этого нового метода заключалась в стимулировании мышления и исследований, касающихся биологии, поведения, экологии и динамики популяций насекомых. Это заставило энтомологов, специалистов но защите растений прп сборе информации о вредных насекомых мыслить не качественными, а количественными категориями. То, что ученые узнали и еще узнают в результате глубоких исследований в таких областях, будет огромным вкладом в совершенствование борьбы с насекомыми, все равно, ведется ли она химическими инсектицидами, генетическими методами, аттрактантами, с помощью естественных биологических агентов или путем интеграции двух или многих методов. В прошлом мы были склонны рассматривать проблемы насекомых в масштабе поля или фермы. На- [c.274]

При исследовании пестицидов, как и при изучении других видов биологической активности органических соединений, важное значение имеет эффективная система анализа структурной информации с выявлением всех соединений, обладающих тем или иным фрагментом. Существует ряд систем ручного фрагментного кодирования, однако они были признаны специалистами фирмы недостаточно эффективными для рассматриваемой цели. Были сформулированы [120] следующие требования к системе поиска по фрагментам [c.185]

Назначение этого раздела заключается в освещении возможностей использования хемостерилизаторов в качестве биологического инструмента или средства маркировки и в показе примеров той информации, которая может быть получена этим путем. Использование стерильности для маркировки, с тем чтобы выяснить ее длительность, половую активность стерилизованных насекомых и другие факторы, относящиеся к эффективности хемостерилизаторов, может казаться совершенно естественным. Менее очевидным, но очень интересным было использование стерильности для выявления разницы в поведении между расами одного и того же вида насекомых. Прежде чем приводить характерные примеры использования стерильности в качестве биологического инструмента, вероятно, целесообразно дать краткий обзор использования стерильности в выявлении разницы в поведении разных рас одного и того же вида. [c.228]

В химических лабораториях ЯМР щироко используется как аналитическая методика для определения структуры малых молекул в растворах. Соверщенствование приборного парка сделало возможным применение метода ЯМР для изучения биологических объектов. Например, сигнал ЯМР, исходящий от протонов (ядер водорода), часто используется для изучения белков, нуклеиновых кислот и других макромолекул в растворе взаимодействие частей макромолекулы влияет на спектр ЯМР, и поэтому спектр ЯМР содержит подробную информацию о молекулярной структуре и молекулярных движениях. В отличие от рентгеноскопии ЯМР не требует кристаллизации образцов. Однако для создания содержательного спектра ЯМР молекулы в растворах должны быстро кувыркаться . Этим и объясняется существование верхнего предела (около 20 тыс. дальтон), ограничивающего размеры макромолекул, конформация которых может подвергаться эффективному анализу. [c.195]

В жизни животных с древних времен обоняние играет чрезвычайно важную роль. Функцш обоняния в их жизни очень разнообразны. Обоняние помогает животным в поиске и выборе пищи, сигнализирует о присутствии врагов, помогает при ориентации на суше и воде (например, возвращение лососевых рыб в родительские водоемы, запах воды которых они запоминают). Известна важная роль обоняния в поисках животными особей противоположного пола. В этом случае информация осуществляется посредством химических веществ, так называемых феромонов или телергонов, которые выделяются специальными железами, являются чрезвычайно эффективными биологически активными соединениями и характеризуются высокой специфи шостью. Благодаря этим свойствам феромоны, например, нашли практическое применение с целью привлечения и уничтожения насекомых. Обычно каждое животное наиболее чувствительно к соединениям, которые особенно важны для него при нормальных условиях жизни. Поэтому каждому виду животных свойствен особый спектр запахов. Мелкие насекомые способны воспринимать только один запах — запах полового привлекающего вещества. Пчела с более развитой обонятельной способностью различает сотни запахов. У животных, обладающих сильно развитым обонятельным анализатором, например у собак, обоняние во многих отношениях играет доминирующую роль. [c.9]

Современная биология достигла значительных успехов в познании многообразных проявлений живого фундаментальных основ, общих закономерностей организации и эволюции жизни на Земле. Дальнейший прогресс науки о жизни требует не только все более глубокого проникновения в сущность процессов взаимодействия вещества и энергии, но и исследования информационных взаимодействий в биологических системах. Основоположник этого нового направления в изучении свойств живого А. Г. Гурвич но азал возможность передачи информации из одной клетки в другую фотонами электромагнитного поля н высказал гипотезу о существовании в живых системах полей, которые он назвал биологическими . К сожалению, это направление в наше время развивается недостаточно интенсивно. Проблемы передачи биологической информации, записи и хранения ее как в клетках, таки мея ду клетками и органами в настоящее время приобретают первостепенное значение. Управление известными обменно-трофическими процессами, преобладающими как внутри клеток, так и в целом организме животных и человека, невозможно объяснить только нейрогормональными и гуморальными (биохимическими), а также известными биофизическими факторами (изменение различных потенциалов, градиентов и др.). Необходимы поиски иных, более эффективных каналов связи. Вместе с тем егце в ранних работах отечественных ученых (А. Г. Гурвич, Э. С. Бауэр, В. И. 13ериад-ский, А. Л. Чижевский и др.) обоснованно поднимались вопросы термодинамической характеристики процессов жизни, предпринимались попытки изучения информационных механизмов, специфически присущих жизненным явлениям. Факт существования сверхслабого электромагнитного излучения в настоящее время общепризнан и экспериментально обнаружен у всех исследованных клеток растений и животных. Как оказалось, так называемое спонтанное свечение биологических объектов является универсальным свойством живых клеток [Тарусов, 4965 Журавлев и др., 1961, 1975 Мамедов, 1976 Баренбойм, 1966 Владимиров, 1966 Марченко, 1973 Коиев, 1965 Рорр, 1979]. Дискуссионным остается положение о сигнальной функции этого излучения. [c.3]

Еще одна ключевая характеристика современного человека — масштабы социальных связей, которые он может и должен образовывать. Хотя это привело к радикальным преобразованиям по сравнению с исходной системой социальных взаимоотношений в сообществе приматов, в основе этой человеческой характеристики лежит один элемент, имеющий важное биологическое и эволюционное значение. Это свойство узнавать и различать индивидуумов> среди большого их числа, а затем корректировать в соответствии с этим свое поведение. Это достигается с помощью улыбок, смеха, нахмуренных взглядов, которые делают человеческое лицо таким эффективным источником информации. Человеческое лицо уникально по своей изменчивости, поразительному контролю над выражением эмоций и способности передавать огромный набор сообщений (Darwin, 1871). Основу для этого образует сложная система мышц, которая придает человеческому лицу определенные очертания и выражения и служит доказательством эволюционного происхождения значительной части человеческих эмоций и поведения. Не будь у человека способности узнавать множество различных индивидуумов, невозможны были бы и слол<ные родственные связи, которые являются структурой социальной жизни человека. [c.66]

В этой главе было описано много примеров эффективности и логики иммунной системы, которые, возможно, помогут тем, кто интересуется биологическим дизайном компьютерных программ, обнаружить некоторые фундаментальные принципы. Анализ того, почему самолеты не похожи на птиц, дает нам важные уроки. Птицы имеют более высоко развитые факторы стабильности и маневренности, чем самолеты, однако, самолеты летают быстрее. Создания природы, как правило, оказываются более гибкими и легкими, нежели сконструированные людьми аппараты. Веками природа служила источником вдохновения для разработчиков новых технологий. Однако нам еще далеко до уровня эффективности системы приобретенного иммунитета. Как заметил Ричард Фейнман (Feymnan), говоря об эффективности природы в квантовом масштабе и размышляя о том, может ли эффективно обрабатываться информация на этом уровне Внизу еще много места... [9]. [c.115]

Глубокое всестороннее изучение эффективной деятельности человека в различных ЧМ(р, условий формирования и проявления опасных производственных явлений различной природы возможно только на основе целого ркда инженерных, инженерно-психологических, медико-биологических, кибернетических, математических и других наук. Только при таком широком комплексном подходе к этой актуальной проблеме можно ожидать систематизированное обобщение на основе новых эргономических принципов всего огромного позитивного и негативного опыта, всей разнообразной информации о производственных несчастных случаях и других опасных явлениях. [c.7]

В биологической структуре современного человека наука выделяет в настоящее время более 100 различных физиологических, психофизиологических и психологических систем, ответственныд за все виды целесообразной деятельности [1, 34]. Состояние и функционирование этих систем, как и всего организма в целом, непостоянно и изменяется под влиянием деятельности человека, обмена веществ между видами живого и средой, гелиофизических явлений и т. д. В этом одна из причин многочисленных спадов и подъемов физических и интеллектуальных возможностей человека, эмоций, работы ума, внимания, восприятия, опознания, запоминания, переработки информации. В каждом из этих случаев человек с разной эффективностью выполняет свою производственную функцию, без видимых причин снижает продуктивную деятельность, спортивные достижения, чаще допускает сбои и ошибки, оказывается более открытым для несчастных случаев и аварий. [c.50]

Большое количество полученных в последние годы экспериментальных данных свидетельствует в пользу гетерогенности рецепторов АТ II, и в дальнейшем изложении будем исходить именно из этого предположения [379-382]. Полифункциональность АТ II и гетерогенность его рецепторов можно связать с молекулярной структурной организацией гормона, изученной теоретически. Его предрасположенность к реализации ряда функций проявляется в существовании в нативных условиях нескольких близких по энергии и легко переходящих друг в друга пространственных форм. Высокая эффективность и строгая избирательность взаимодействий АТ II с различными рецепторами связаны с тем, что каждая его функция реализуется посредством актуальной только для данного рецептора конформации из состава самых предпочтительных структур свободной молекулы. Таким образом, поиск структурно-функциональной организации АТ II сводится к выяснению для каждой биологической активности пептида актуальной конформации. Для решения задачи в условиях отсутствия необходимых данных о потенциальных поверхностях мест связывания требуется использование дополнительной информации. В качестве такой информации, как правило, привлекаются данные по биологической активности синтетических аналогов природных пептидов. Однако при формировании серии аналогов без предварительного изучения конформационных возможностей как природного пептида, так и его искусственных аналогов в ходе исследования по существу случайным образом ищется прямая зависимость между отдельными остатками аминокислотной последовательности гормона и его функциями. Поскольку стимулированные гормоном аллостери-ческие эффекты возникают в результате не точечных, а множественных контактов между комплементарными друг другу потенциальными поверхностями лиганда и рецептора (иначе отсутствовала бы избирательность гормональных действий), нарушение функции при замене даже одного остатка может быть следствием ряда причин. К ним относятся исчезновение нужной функциональной группы, потеря необходимых динамических свойств актуальной конформации, запрещение последней из-за возникающих при замене остатков стерических напряжений, смещение конформационного равновесия из-за изменившихся условий взаимодействия с окружением и т.д. Следовательно, случайная замена отдельных остатков не приводит к решению задачи структурно-функциональной организации гормонов. Об этом свидетельствует отсутствие в течение нескольких десятков лет заметного прогресса в ведущихся с привлечением множества синтетических аналогов исследованиях зависимости между структурой и функцией АТ II, энкефалинов и эндорфинов, брадикининпотенцирующих пептидов, а также ряда других. Отсюда следует неизбежный вывод о необходимости привлечения к изучению структурно-функциональных отношений у пептидных гормонов специального подхода, который позволил бы отойти от метода проб и ошибок и при поиске синтетических аналогов делать сознательный выбор для их синтеза и биологических испытаний. [c.567]

Метод спиновых меток оказался весьма эффективным для изучения структуры биологических мембран и конформационных явлений в мембранах [263, 264]. Весьма перспективно изучение ядерной релаксации в биополимерах, содержащих парамагнитную метку. Время релаксации зависит от взаимодействия спинов ядра и электрона и, следовательно, от расстояния между ними (Т пропорционально г ). Тем самым, можно получить информацию о геометрии молекулы и о ее движениях [265]. В работах [266] изучались спектры ЭПР и ЯМР алкогольдегидроге-назы, меченной аналогом никотинамидадениндинуклеотида. Оказалось, что метка конкурирует с НАД-Н в месте связывания ферментом, сильно иммобилизуется белком, резко изменяет время релаксации протонов воды, причем величина Т сильно зависит от концентрации спирта. Установлено место связывания спирта этим ферментом и оценены кинетические и геометрические характеристики системы. [c.346]

Возможности применения ПРВТ открываются в области исследования растений, минералов, биологических микрообъектов, поскольку в аппаратуре ПРВТ используется цифровая вычислительная техника, возникает возможность эффективной обработки результатов контроля, представленных в виде цифровой томофаммы. При контроле промышленных изделий такая обработка может быть наиболее результативной, поскольку в распоряжении исследователя обычно имеется большой объем априорной информации о контролируемом изделии и его бездефектной структуре. [c.152]

Оптические методы обладают следующими преимуществами по сравнению с другими методами (химическими, биологическими и т. д.)-.экспрессность, принципиально связанная с возможностью эффективного преобразования света, несущего информацию об объекте, с которым он взаимодействовал, в электрические сигналы, техника автоматической обработки которых хорошо развита дистанционность, обусловленная тем, что свет распространяется как в воде, так и в атмосфере и проходит через границу их раздела, а также наличием эхо-сигнала практически у всех загрязняющих воду органических примесей высокая чувствительность при определении примесей, связанная с принципиальной возможностью регистрировать сверхслабые свечения методом счета фотонов универсальность, связанная с тем, что все вещества могут быть идентифицированы тем или иным методом оптической спектроскопии высокая избирательность, обусловленная возможностью варьировать длину волны света в широких пределах и наличием специфических оптических характеристик у каждого химического соединения. [c.168]

Результаты работы программы REA T при моделировании опытов с мечеными атомами, предназначенных для исследования путей биосинтеза, производят еще большее впечатление. Имея возможность прослеживать преврашения предшественников в продукты реакции и перемещение изотопной метки сквозь всю цепочку реакций, программа позволяет систематически исследовать все возможные аспекты предложенного механизма и предотвращает постановку нечетких экспериментов. Таким образом, она представляет собой новый мощный инструмент эффективного поиска меченых предшественников, дающих максимум информации. Истин и Гронье недавно использовали программу SOS для осуществления сравнительного изучения метаболитов, появление которых ожидается при биологическом разложении фосфороргани-ческого пестицида сульфурида [176]. [c.52]

Вирусы — мельчайшие из инфекщюнных организмов. Хотя противовирусная химиотерапия по сравнению с антибактериальной находится в зачаточном состоянии, здесь также имеются яркие достижения. Вирусы содержат очень мало генетической информации и могут быть подвергнуты химическому воздействию лишь на немногих биохимических стадиях своего существования. В борьбе за выживание вирусы захватывают и подчиняют себе клеточный аппарат размножения. Это, к сожалению, означает, что многие стадии биологических процессов у вирусов и млекопитающих идентичны. Поэтому трудно воздействовать на вирус, не подвергая опасности организм-хозяин. Чтобы найти безвредное терапевтическое средство, необходимо идентифицировать биохимические процессы, уникальные для клетки, пораженной вирусной инфекцией. Вирусная ДНК-поли-мераза представляет возможный объект атаки. Этот фермент участвует в синтезе вирусных нуклеиновых кислот. Известны примеры соединений, которые действуют как ингибиторы вирусной ДНК-полимеразы, однако часто это соединения применимы лишь для локального воздействия. Противолишайное средство ацикловир эффективно только при локальном воздействии, а также при пероральном и внутривенном введении. Оно относительно безопасно, так как на ферменты незаряженных клеток не действует. Ацикловир приобретает способность блокировать синтез вирусной ДНК лишь в присутствии определенных вирусных ферментов. [c.99]

Химические исследования, проведенные в последние 20 лет, показали, что пространственные структуры белков необычайно сложны, а формы их молекул имеют решающее значение для осуществления каждым белком его специфической биологической функции. Полипептидная цепь, состоящая из сотен связанных друг с другом аминокислот, принимает такую пространственную форму (называемую конформацией), которая определяется его аминокислотной последовательностью. Например, молекула коллагена — белка, придающего прочность коже и костям, — имеет форму стержня. Антитела представляют собой молекулы -образной формы с выемками, которые служат для распознавания чужеродных веществ и запуска реакций, обеспечивающих их эффективное обезвреживание. Ценная информация об их архитектуре была получена в рентгеноструктурных исследованиях. Молекулы ферментов имеют щели, называемые активными центрами , в которых связывание реагентов осуществляется таким образом, что становится возможным образование новых химических связей между ними. Таким образом, определенной биологической функции белка соответствует определенная конформация. Основные успехи в исследовании конформации белков были получены с помощью рентгеновских лучей, а также нейтронных и электронных пучков и других методов, которые позволяют нам как бы увидеть белок под увеличением в миллион раз и более. Выяснение конформаций белка показывает, как он выполняет свою биологргаескую функцию. [c.173]

Первые попытки в этом направлении были сделаны Сциллар-дом [100] для установления связи между термодинамической энтропией и информацией и Льюисом [101] для описания процессов разделения газов термодиффузией. Затем этот подход был осуществлен при анализе передачи сигналов по каналам связи 1102], как важное логическое звено при основании кибернетики [103], для оценки состояния биологических систем [104], при описании различных разделов науки с позиций теории информации [105] и для оценки процесса разделения изотопов [106, 107]. В самое последнее время подобный подход был использован для оценки эффективности процессов разделения углеводородов [108, 109] и для описания процесса расширенного воспроизводства в различных экономических моделях [110]. [c.34]

Все специалисты, связанные с защитой растений, сейчас сходятся во мнении о необходимости создания концепции стратегии защиты растений . Для этого необходимы разработка разнообразнейших химических и нехимических способо В борьбы с вредителями и болезнями и способов их применения на основе изучения биологических закономерностей и далее— обеспечение фермеров информацией о сравнительной эффективности способов борьбы и о возможных ограничениях при их применении и оказание помощи в выборе наилучщего сочетания этих способов в конкретных условиях. Решение этой задачи предоставит фермеру широкое поле деятельности использование пестицидов — это только один путь, хотя и самый эффективный и доступный, а остальные способы не являются взаимоисключающими и могут применяться в зависимости от обстоятельств каждый отдельно, в комбинации или попеременно. [c.347]

Относительную экономическую эффективность собственно моделей, использующих различные содержательные подходы, можно оценить, рассматривая затраты на создание информационного базиса модели и затраты на переработку информации, В качестве исходного информационного базиса для задач прогнозирования можно использовать в принципе бесконечный набор свойств рассматриваемых объектов. Так, для задания структуры химического соединения применяют искусственные дескрипторные языки, различные характеристики ее электронного и геометрического строения,энергетические признаки, физико-химические свойства, различного вида спектры и т.д. Поскольку разработка прогнозов является частным случаем компенсационного трансинформирования, рассматриваемого в качественной теории информации [21], напомним, что для различных наборов исходник признаков, достаточно полно описывающих оригинал, применяя различные компенсационные коды, мы можем получать одинаковые по качеству образы (модели). Поэтому яа первый план здесь выступают экономические соображения создания исходного информационного базиса. Так очевидно, что квантово-химические признаки по стоимости уступают фратаентарным кодам структур. Модели, использукицие физико-химические признаки, значительно уступают в экономической эффективности прочим моделям, так как в них предполагается, что соединения, поступающие на отбор, уже синтезированы и исследованы. Затраты на переработку информации при решении задач прогнозирования биологической активности можно представить следующим вьфажением [20] [c.15]

Часто ион металла, весьма эффективный при катализе в модельных системах, в биологической реакции либо неактивен, либо малоэффективен. Такая ситуация хорошо исследована для реакций декарбоксилирования оксалоацетатов [28, 29] и гидролиза пептидных связей [30]. Более того, хотя катализ в биологических системах и должен подчиняться основным физическим и химическим законам, наличие третичной и четвертичной структур белков может стабилизировать такие комплексы и способствовать таким эффектам, например прямому переносу протона [31], которым трудно найти аналогии в модельных системах. Эти положения проиллюстрированы Вангом и сотрудниками на примере механизмов, предложенных для химотрипсина [32] и карбоангидразы [33]. Расхождение между Вангом и Каплоу во взглядах на возможную роль белкового фермента отражено в дискуссии в гл. 16, посвященной карбоангидразе [33]. Таким образом, хотя модельные системы во многих случаях и дают полезную информацию, необходимо соблюдать осторожность при экстраполяции этих данных на каталитическую роль иона металла в комплексах с мостиковым металлом. [c.447]

Сказанное справедливо не только в отношении чисто химических аспектов, например синтеза соединений заданного класса. Точно так же рассеяна информация о различных свойствах органических соединений. На рис. 7 схематично иллюстрируется одна из особенностей межотраслевого изоморфизма в исследовании органических соединений изучение одних и тех же (или родственных) свойств узкого класса соединений (нередко одного и того же соединения) в различных отраслях с различных прагматических позиций. Например, вопрос комплексообразования фентиазинов представляет интерес для физико-химика, исследующего фотохимические свойства фентиазинов с целью применения в различных фотографических системах. Однако вопрос комплексообразования изучается также в фармацевтике, п, например, имеются исследования по корреляции степени комплексообразования различных транквиллизаторов (в частности, фентиазинов) с биологической эффективностью. [c.38]

Анализ информации об электрохимических сенсорах в автоматизированных системах контроля позволяет заметить, что в большей части приборов и разработок используют вольтамперо-метрические сенсоры, однако для целей высокопрецизионного мониторинга биологических материалов, исследования экологических образцов и в проточно-инжекционном анализе наиболее эффективны именно ионоселективные электроды. [c.164]

Если агротехника или другие проводимые человеком мероприятия регулярно воздействуют па исследуемый фаунистический комплекс, то крайне важно выделить участки, где можно было бы исключить, свести к минимуму или как-то оценить дeй fвиe этих факторов, которые, возможно, неблагоприятно отражаются на мо гонциально достижимой степени биологического регулирования. Такие исследования являются существенной предпосылкой для развития разумной программы интродукции, разведения пли сохранения естественных врагов. Они должны быть первым этапом в любой программе биологического регулирования и, конечно, в любой программе борьбы с вредителями. При соответствующем осуществлении такое изучение не только даст экологу — исследователю динамики популяций — ценные сведения об относительном значении различных факторов внешней среды в естественном регулировании популяций насекомых или других животных, но покажет также, у каких организмов фактически отсутствуют потенциально эффективные естественные враги и какие организмы являются вредителями, имеющимися в изобилии, потому что их естественные враги, эффективные в иных условиях, подавляются факторами внешней среды, включая сюда последствия деятельности человека. Такая информация позволит установить для данного фаунистиче-ского комплекса, какова степень биологического регулирования, существующего в природе. [c.21]

Создание разных типов траисгенных животных. Мечтой многих исследователей-селекционеров мира является разработка возможности не просто отбора животных с измененной хозяйственно-полезной изменчивостью, а преднамеренное изменение генотипа и направленное создание желаемого типа животных. Это оставалось мечтой до тех пор, пока не были сделаны выдающиеся открытия — выявление ДНК как носителя генетической информации, пока не были заложены основы рекомбинантной техники (открытие рестракционных энзим, клонирования ДНК и т. д.) или генной инженерии. В относительно короткие сроки были разработаны методы выделения из генома отдельных генов, создания эффективно функционируемых генных конструкций. В последующие годы были разработаны методы введения чужеродных генов в геном животных — реципиентов. Селекционеры получили в распоряжение могучий инструмент для создания животных с совершенно новыми свойствами. Что касается применения переноса генов у сельскохозяйственных животных, то надежды ученых в настоящее время связаны с улучшением продуктивности и качества животноводческой продукции, резистентности к болезням и создания так называемых генных форм или трансгенных животных-биореакторов ценных биологически активных веществ. [c.231]

В целях получения важной информации для геохимических и космохимических исследований всесторонне были проанализированы материалы земного (атмосфера, почвы, твердые вещества, минералы, руды, речная, озерная и морская воды) и космического (метеориты, твердые вещества, лунный грунт) происхождения с целью определения микроэлементов. Роль микроэлементов в биологических системах очень сложна. У растений и животных существует множество необходимых, вредных и токсичных микроэлементов. Оптимальные области концентраций микроэлементов, наиболее необходимых растениям и животным, достаточно узкие. Недостаток микроэлементов вызывает раз-Л1гчные заболевания, а их избыточные количества-токсичны. Поэтому при проведении биологических, агрохимических и медицинских исследований, связанных с проблемами окружающей среды, часто необходимо определять микроэлементы в атмосфере, питьевой воде, твердых веществах, растениях, пище, крови человека и животных, моче и биологических тканях. Микроэлементы имеют очень больщое значение в физических науках и промышленности. Загрязнения микроэлементами металлов высокой чистоты, полупроводниковых материалов и стекол оказывает существенное влияние на электрические, магнитные, механические, ядерные, оптические свойства материалов и их химическую стойкость. Микроэлементы, содержащиеся в сырьевых материалах (нефть, руды), могут отрицательно влиять на технологические процессы, например, отравлять катализаторы, снижать эффективность производства. Промышленные газовые выбросы и сточные воды, содержащие некоторые микроэлементы, являются источниками загрязнения окружающей среды. Микроэлементы также играют больщую роль в криминалистике и археологии. [c.13]

Исходя из этих предпосылок, Ф. Попп рассматривает регуляцию пролиферации как управление посредством фотохимического потенциала. Исходя из термодинамического анализа описанной иодели биологической системы, Ф. Попп, с одной стороны, приходит к заключению, что репликацией и транскрипцией ДНК управляют четкие взаимодействия в фотоновом поле. С другой стороны, предполагается [Рорр, Бuth, 1977], что биологические системы могут быть представлены как система связанных нелинейных осцилляторов с малым декрементом затухания. Эта система характеризуется минимизацией энтропии, исключительно высокой поляризацией и проводимостью (речь идет о резонансе), крайне эффективной трансформацией и утилизацией энергии и последней, но не менее важной, ее способностью хранить информацию в течение продолжительного времени. [c.21]