Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика

Книга посвящена всегда чрезвычайно актуальной, но неразработанной в литературе до сих пор проблеме вступления человека в огромный мир Науки — исторически сложившуюся, непрерывно развивающуюся систему знаний о закономерностях в развитии природы, общества и мышления и способах планомерного воздействия на окружающий мир. Как устроен этот процесс? Как устроена жизнь? Ведь вступающий в мир Науки человек — сам часть жизни, которую намерен изучать и которую может изменить. Путь тернистый, но интересный, увлекательный, что возмещает неудобства и возможную горечь неизбежных потерь. Автор книги предлагает читателю свои размышления по этому поводу, основанные на собственном опыте поиска возможных ответов на поставленные вопросы. В книге обобщены материалы основных публикаций автора, список которых представлен и который может быть использован при необходимости более подробного ознакомления с заинтересовавшими материалами.

Если бы не живые существа, Земле была бы уготована унылая участь Марса. Именно разные организмы — от бактерий до цветковых растений и млекопитающих — превратили третью планету от Солнца в обитаемый мир, создали ее нынешнюю атмосферу, значительно повлияли на состав Мирового океана и каменной оболочки — литосферы. Никакие существенные запасы полезных ископаемых — от органических угля и нефти до, казалось бы, инертного золота — не могли бы образоваться без влияния живых существ. О том, как формировалась наша планета — такая, какой мы ее знаем, — книга Андрея Журавлева, палеонтолога, доктора биологических наук, профессора кафедры биологической эволюции биологического факультета МГУ.

Махинациями с продуктами питания человечество занимается с древнейших времен: дешевое выдается за дорогое, отбросы за деликатесы, вредное — за полезное. Производители еды идут на разные уловки, чтобы заработать как можно больше на доверчивых потребителях. И хорошо, если такие подделки оказываются безвредными: история знает немало случаев, когда их употребление приводило к летальному исходу. Включением в состав продуктов сомнительных ингредиентов не брезгуют даже всемирно известные пищевые концерны, что уж говорить о кустарных производителях. Авторы книги рассказывают о множестве современных и проверенных временем способов фальсификации еды, а также о методах выявления обмана и возможностях противодействовать мошенникам.

Из всего, что нас окружает, самой необъяснимой кажется жизнь. Мы привыкли, что она всегда вокруг нас и в нас самих, и потеряли способность удивляться. Но пойдите в лес, взгляните так, будто вы их увидели впервые, на деревья, траву, цветы, на птиц и муравьев, и вас охватит чувство беспомощности перед лицом великой тайны жизни. Неужели во всем этом есть нечто общее, нечто такое, что объединяет все живые существа, будь то человек или невидимый глазом микроб? Что определяет преемственность жизни, ее возрождение вновь и вновь из поколения в поколение? Эти вопросы стары как мир, но только во второй половине XX века удалось впервые получить на них ответы, которые, в сущности, оказались не слишком сложными и, главное, ослепительно красивыми. О том, как их удалось получить и в чем они состоят, рассказывается в этой книге. Центральное место в науке молекулярной биологии, которая призвана дать ответ на вечный вопрос: «Что такое жизнь?», занимает молекула ДНК. О ней главным образом и пойдет речь. Большое внимание автор уделил тем вопросам, при решении которых особенно важную роль играют физика и математика. Это отличает данную книгу от множества других, посвященных ДНК.

Мало какое заболевание или состояние человеческого организма окружено таким количеством мифов и домыслов, как рак. При этом в основе многих мифов лежат отголоски реальных научных теорий, до неузнаваемости искаженных «устным народным творчеством» в пересудах и пересказах. Автор книги, молекулярный биолог Мария Кондратова, работающая в парижском Институте Кюри, поставила перед собой задачу отделить зерна от плевел и дать читателю доступное, но вместе с тем научное представление о природе раковых заболеваний и современных подходах к их диагностике и лечению. Молекулярная онкология — впечатляющий пример того, как фундаментальное научное знание о структуре генома и системах клеточной регуляции претворяется в лекарства и методы диагностики, спасающие тысячи жизней. И эта книга, несмотря на очевидный драматизм выбранной темы, не о болезни и смерти, а о жизни — ее сложности, хрупкости и красоте.

Книга известного популяризатора науки, профессора Роберта Хейзена, знакомит нас с принципиально новым подходом к изучению Земли, в котором переплетаются история зарождения и развития жизни на нашей планете и история образования минералов. Прекрасный рассказчик, Хейзен с первых строк увлекает читателя динамичным повествованием о совместном и взаимозависимом развитии живой и неживой природы. Вместе с автором читатель затаив дыхание совершает путешествие сквозь миллиарды лет: возникновение Вселенной, появление первых химических элементов, звезд, Солнечной системы и, наконец, образование и подробная история Земли. Движение целых континентов через тысячи километров, взлет и падение огромных горных хребтов, уничтожение тысяч видов земной жизни и полная смена ландшафтов под воздействием метеоритов и вулканических извержений — реальность оказывается гораздо интересней любого мифа. Воображение астробиолога, методология историка и острый глаз натуралиста помогают автору изумительно ясно описывать самые сложные вопросы науки. Однако Хейзен не останавливается на нашем времени, основываясь на последних научных открытиях, — он дает читателю захватывающую возможность заглянуть в будущее.

Как стремительное развитие генетики меняет мир и каким будет наше будущее? Почти каждую неделю в СМИ появляются заголовки о новых, захватывающих достижениях в области генетики, сулящих нам долголетие без болезней. Полногеномное секвенирование позволяет выявить ранее не диагностируемые заболевания, обнаружить рак на ранней стадии, узнать тайны нашей родословной. Казалось бы, остается только воспользоваться всеми этими новыми возможностями. Но так ли все просто? На примерах своих пациентов авторы книги — доктор медицинских наук Стивен Липкин и научный журналист Джон Луома — показывают как огромный потенциал, так и серьезные опасности генетических технологий.

Прямое мысленное общение с компьютером, телекинез, имплантация новых навыков непосредственно в мозг, видеозапись образов, воспоминаний и снов, телепатия, аватары и суррогаты как помощники человечества, экзоскелеты, управляемые мыслью, и искусственный интеллект. Это все наше недалекое будущее. В ближайшие десятилетия мы научимся форсировать свой интеллект при помощи генной терапии, лекарств и магнитных приборов. Наука в этом направлении развивается стремительно. Изменится характер работы и общения в социальных сетях, процесс обучения и в целом человеческое развитие. Будут побеждены многие неизлечимые болезни, мы станем другими. Готов ли наш разум к будущему? Что там его ждет? На эти вопросы, опираясь на последние исследования в области нейробиологии и физики, отвечает Митио Каку, футуролог, популяризатор науки и автор научно-популярных бестселлеров.

Цель этой книги — рассказать о такой интересной области новых наук, как биотехнологии. Синтетическая биология — наука, которой ещё нет, но основы которой заложены генной инженерией и молекулярной биологией. Излагаются основы биоконструирования, включая иерархию представлений об организации уровней сложности живых систем, рассказывается о роли стандартизации в разработке биосистем и дается несколько примеров стандартизированных методов сборки ДНК. Наряду с изложением теоретических основ в книге подробно описываются лабораторные исследования, каждое из которых начинается с рассмотрения реальной проблемы или разработки конкретной идеи. Авторы показали, как сочетание синтетической биологии с конструированием работает на практике и что можно узнать с помощью инструментов биоинженера. Основной акцент сделан на применение в синтетической биологии некоторых успешных инструментов из более зрелых инженерных дисциплин.

Две студентки знаменитого биолога доктора Моро, Ами Касуга и Рин Нацукава, регулярно пропускали занятия и рискуют провалить экзамен. Однако профессор заинтересован в том, чтобы каждый студент знал его предмет на «отлично». Он приглашает нерадивых студенток на таинственный остров, где под руководством лаборанта Маркуса они пройдут интенсивный курс обучения молекулярной биологии — от строения клетки до генной инженерии и клонирования. А заодно узнают, какую печальную тайну скрывал от них доктор...

Эта книга в доступной форме рассказывает об увлекательном мире биохимии. Главная героиня, старшеклассница Куми, хочет подобрать для себя правильную диету. Вместе со своим другом Немото и профессором Куросака она начинает изучать науку, которая поможет ей в достижении постав- ленной цели. Изложение материала организовано по принципу «от простого к сложному»: вначале читатель узнаёт о базовых терминах из области биохимии, о строении клетки, процессе фотосинтеза и дыхания, а в конечном счёте получает представление о целом ряде сложных веществ: аминокислот, углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот. Кроме того, в заключительной части даются общие сведения о молекулярной биологии – науке, тесно связанной с биохимией.

Глубокое обучение добилось впечатляющих успехов во многих отраслях. Сейчас оно все глубже проникает в прикладные научные исследования, в частности в биологию и смежные дисциплины. Эта книга рассказывает о применении глубокого обучения в геномике, химии, биофизике, микроскопии, медицине и других направлениях современных исследований всего, что связано с живыми организмами. Представленные в книге стандартные архитектуры глубоких сетей идеально подходят для программистов-разработчиков и ученых, работающих над созданием новых лекарств или ведущих исследования в области биологии и генетики. Книга содержит множество практических примеров, включая полный цикл поиска нового лекарства — одну из самых сложных научно-прикладных задач на стыке физики, химии, биологии и медицины.

Рассмотрены основные этапы моделирования, биофизика системы кровообращения, биосфера и физические поля. Приведены практические задачи и тестовые задания по данным темам.

Цель работы – сравнительное экспериментальное исследование противовоспалительных эффектов таутомерных форм оротовой кислоты в коррекции лекарственно-обусловленного гепатита у крыс. Материалы и методы. Крысы (Rattus norvegicus Berk.) были разделены на 5 групп: интактные (n = 10); животные с лекарственно-обусловленным гепатитом (n = 15); животные, которым для коррекции лекарственно-обусловленного гепатита вводили таутомеры оротовой кислоты: исходную оксоформу (n = 5), гидроксиформу (n = 5) и дигидроксиформу (n = 5) – в дозе 0,5 г на 1 кг массы тела в сутки в течение 14 дней. Таутомеры оротовой кислоты были получены методом механоактивации в шаровой планетарной мельнице АГО-2С в течение 1 ч (гидроксиформа) и 6 ч (дигидроксиформа). В крови животных всех экспериментальных групп определяли содержание лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов, моноцитов. Срезы печени крыс окрашивали гематоксилином и эозином для оценки гисто- и цитоструктуры ткани и иммуногистохимически с помощью набора моноклональных антител – для выявления экспрессии маркера CD68+ макрофагов. Результаты. Установлено, что при коррекции лекарственно-обусловленного гепатита гидроксиформой оротовой кислоты в крови крыс снижалась выраженность лейко- и моноцитоза, восстанавливалось количество лимфоцитов. Количество CD68+ макрофагов, обладающих провоспалительным фенотипом, уменьшалось в печени крыс, получавших гидроксиформу оротовой кислоты (в 1,32 раза; р = 0,019), но не менялось при введении оксо- и дигидроксиформ. Интенсивность экспрессии продукта реакции снижалась в 1,5 раза в группе с введением исходного препарата и в 1,9 раза – у животных с введением механоактивированных препаратов (р = 0,0001). Таким образом, полученные данные указывают на выраженную противовоспалительную активность механоактивированной формы оротовой кислоты – гидрокситаутомера, что может послужить обоснованием для его клинической апробации в качестве гепатопротекторного средства.

Дым лесных пожаров воздействует на здоровье населения всей планеты, и с каждым годом ситуация ухудшается. Дым пожаров обладает мутагенными, канцерогенными и другими отдаленными эффектами. Целью работы являлось изучение генотоксического воздействия дыма лесных пожаров на белых крыссамцов и трансгенерационного эффекта дыма лесных пожаров на их потомство. Исследование проводилось на 40 белых крысах-самцах. Моделирование воздействия дыма осуществлялось в 200-литровых затравочных камерах, по 4 ч в день 5 дней в неделю в течение 4 недель, горючим субстратом служили лесная подстилка, ветки, опавшая кора и верхний срез почвы. От самцов, участвующих в эксперименте, и интактных самок было получено потомство обоего пола. Анализировались фрагментация и полногеномное метилирование ДНК в тканях гонад и клетках крови взрослых животных (сразу после окончания воздействия) и полногеномное метилирование ДНК в клетках крови потомства при достижении ими половозрелого возраста. Исследование осуществлялось методом ДНК-комет в модификации для изучения полногеномного метилирования, с использованием рестриктаз MspI и с HpaII. У животных, подвергавшихся воздействию дыма, обнаружен повышенный уровень полногеномного метилирования в клетках крови. У потомства мужского пола отмечено снижение уровня полногеномного метилирования в клетках крови по сравнению с контролем; у особей женского пола не выявлено отличий от контроля. Установленные факты изменения полногеномного метилирования после воздействия дыма лесных пожаров требуют более углубленного исследования, т. к. механизм развития данного явления до конца не ясен.

Республика Коми является одним из регионов, в которых имеются большие поселения оленеводов. Активное освоение северных территорий обусловило переход коренных жителей Севера с кочевого образа жизни на оседлость, сопровождающийся существенными изменениями их традиционного уклада жизни и диеты. В результате члены одной и той же этнической группы могут иметь различные схемы питания. Проведено сравнение обеспеченности организма водорастворимыми витаминами В1 и В2 северян, ведущих полукочевой или оседлый образ жизни. Обследованы коренные жители Республики Коми (65–67° с. ш.) – дети (7–17 лет, n = 395) и взрослые (18–57 лет, n = 370). Группу оленеводов составили работники оленеводческих бригад, кочующих со стадом, а также дети из их семей (воспитанники школинтернатов или проживающие в семьях). Контрольная группа была представлена коренными северянами, не занятыми в оленеводстве и постоянно проживающими в поселениях. Обеспеченность организма витаминами В 1 и В2 оценивали по активности эритроцитарных витаминзависимых ферментов. Показана широкая распространенность лиц с витаминной недостаточностью (более 40 % по витамину В1; более 30 % по витамину В2) среди коренного населения Севера. Общий уровень распространенности витаминной недостаточности у оленеводов был схож с показателем населения, ведущего оседлый образ жизни, однако доля лиц с выраженным (явным) гиповитаминозом среди последних была более чем в два раза выше. Витаминный статус детей из семей оленеводов, проживающих в течение учебного года дома или в интернате, существенно не отличался от статуса детей, семьи которых ведут постоянный оседлый образ жизни.

Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО), расположенный на севере Тюменской области, является территорией проживания как коренного, так и некоренного населения. В ЯНАО ярко выражен дисбаланс химических элементов в воде, почве, растениях, непосредственно влияющих на элементный статус населения. С учетом значительных различий в характере питания и образе жизни аборигенного и пришлого населения Севера интерес представляло изучение концентраций химических элементов в волосах северян. Обследованы 173 жителя ЯНАО: 1) 92 пришлых жителя – 40 (43,5 %) мужчин и 52 (56,5 %) женщины, в течение 10 лет проживающие на территории ЯНАО; 2) 81 абориген – 33 (40,7 %) мужчины и 48 (59,3 %) женщин. Средний возраст обследуемых составил 38,3±9,6 лет. В Центре биотической медицины (Москва) методами атомно-эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой в волосах обследуемых лиц определяли концентрации Са, Mg, Fe, Mn, Cu, Cr, Zn, Se, Cd, Pb, Hg. Установлены статистически значимо более высокие концентрации Са и Mg на фоне более низкого содержания Fe и Mn у пришлого населения ЯНАО в сравнении с данными аборигенов (р < 0,001–0,011). При этом выявлена практически одинаковая обеспеченность Cu и Zn лиц обеих групп. Также у аборигенов отмечено более высокое содержание в волосах Cr (р = 0,046), Se (р < 0,001), Hg (р = 0,019), Cd (р = 0,030) и незначительное превышение по Pb. Установленные различия элементного статуса пришлых и аборигенных жителей ЯНАО связаны с геохимическими особенностями территории проживания, отличиями в питании (меньшим употреблением аборигенами простых углеводов и бóльшим количеством рыбы в их рационе), а также широким распространением курения среди коренных жителей.

Поддержание здоровья и работоспособности населения – одна из основных задач здравоохранения. Проживание в неблагоприятных климатических условиях Севера и работа в условиях действия опасных производственных факторов развитой на территории Архангельской области целлюлозно-бумажной промышленности может приводить к существенному снижению адаптационных возможностей организма. Важнейшую роль в обеспечении адекватного ответа на действие раздражителей и запуске процесса адаптации играют нейроэндокринная, сердечно-сосудистая системы и система крови, которые отражают качественные и количественные изменения в организме, являясь при этом надежными маркерами гомеостаза. Целью исследования было изучить адаптационный потенциал рабочих целлюлозно-бумажного производства, показывающий уровень функционирования системы кровообращения, и оценить их эндокринный профиль в зависимости от выявленных функциональных возможностей организма. Материалы и методы. В исследовании принимали участие рабочие производственных цехов Соломбальского целлюлознобумажного комбината (г. Архангельск) – 50 мужчин в возрасте 22–60 лет, с индексом массы тела 19–25, не состоявшие на учете у врача-эндокринолога. В сыворотке крови методом радиоиммунного анализа определялись уровни тироксинсвязывающего глобулина, эстрадиола, методом иммуноферментного анализа – концентрации общего кортизола, тиреотропина, тироксина, трийодтиронина, прогестерона, тестостерона, инсулина, С-пептида, соматотропина. Результаты. Исследование показало, что 2/3 обследованных работников целлюлозно-бумажного комбината находились в состоянии напряжения механизмов адаптации, состояние двух человек соответствовало физиологической норме, которая характеризуется хорошей и удовлетворительной адаптацией. Для обследуемых со снижением адаптационных возможностей до состояния неудовлетворительной адаптации было характерно повышение уровня кортизола, тироксинсвязывающего глобулина, эстрадиола, С-пептида, инсулина на фоне уменьшения соотношения половых гормонов (тестостерон/эстрадиол), уровней тестостерона и прогестерона. Авторы рекомендуют при проведении периодических медицинских осмотров рабочих целлюлозно-бумажного производства осуществлять оценку структуры здоровья коллективов с анализом эндокринного профиля и контролировать изменения, происходящие с течением времени.

В монографии рассмотрены свойства, структура и номенклатура белков молока, представлены биологическая ценность, биотехнологические свойства данных белков, их влияние на выход и качество молочных продуктов, подробно описаны роль белков в построении оболочек жировых шариков, свойства пептидов и плазмина, показана биотрансформация белков при хранении и обработке молока, предложены методы контроля некоторых свойств белков молока.

Содержит информацию по некоторым аспектам молекулярной биологии, генетики, микробиологии, необходимую для изучения следующих специальных дисциплин: «Методы получения промышленных штаммов микроорганизмов», «Теоретические основы биотехнологии», «Общая биология и микробиология», «Основы биохимии и молекулярной биологии». Информационный материал сопровождается иллюстрациями и заданиями для самоконтроля.

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития методов биофармацевтического анализа для исследования генетически детерминированных процессов метаболизма лекарственных средств в организме человека. Обсуждена роль аналитических методов в определении активности ферментных систем, контролирующих процессы биотрансформации ксенобиотиков и эндогенных соединений в организме. Показана возможность использования химических и физико-химических методов анализа для прямых и косвенных аналитических определений метаболических и экзогенных маркеров биотрансформации. Рассмотрена роль аналитических технологий в персонализированной медицине для диагностики, оценки риска возникновения различных заболеваний и выявления индивидуальной химической чувствительности.

В книге собраны самые популярные лекции знаменитого австрийского физика-теоретика, одного из создателей квантовой механики, прочитанные им в разные годы. В первой части Шрёдингер с позиций теоретической физики обсуждает общие проблемы физического подхода к различным явлениям жизни, причины макроскопичности, многоатомности организма, механизма наследственности и мутаций. Вторая часть включает лекции, описывающие положение дел в физике, сложившееся в результате постепенного развития науки к середине 50-х годов XX века, раскрывающее отношение Шрёдингера к научным достижениям как к стремлению человека познать свое место во вселенной. В третьей части автор затрагивает вопросы о роли науки в жизни человека, ценности научного знания и этики преподавателя; вопросы отношения разума и материи, формы и содержания, отличий представлений современной физики от взглядов ученых эпохи «доквантовой физики».

В методических рекомендациях представлен материал по дисциплине «Биомеханика двигательной деятельности». Рекомендуются студентам очной и заочной форм обучения, по следующим направлениям подготовки бакалавров: 44.03 01 Педагогическое образование (Физическая культура), 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) (Физическая культура; Безопасность жизнедеятельности), 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура) (Физическая реабилитация).

В методических рекомендациях представлен материал для выполнения практических работ по дисциплине «Биомеханика двигательной деятельности». Рекомендуются студентам очной и заочной форм обучения, по следующим направлениям подготовки бакалавров: 44.03 01 Педагогическое образование (Физическая культура), 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) (Физическая культура; Безопасность жизнедеятельности), 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура) (Физическая реабилитация).

практикуме приведено описание лабораторно-практических работ, выполняемых студентами в соответствии с ФГОС, по предметам: биохимия, биохимия человека и спортивная биохимия. Материал представлен по следующим разделам: обмен веществ и энергии, биокатализ, обмены углеводов, липидов, белков, биохимия органов и тканей, спортивная биохимия, биохимия питания.

В пособие вошли материалы курса лекций по генетической инженерии и биобезопасности для студентов, обучающихся по техническим специальностям. В частности, изложены типы молекулярных векторов, современные методы получения рекомбинантных ДНК, амплификации и секвенирования, стратегия молекулярного клонирования. Большое внимание уделено практическому применению достижений генной инженерии для получения лекарственных средств, вакцин, инсектицидов, трансгенных растений и животных, а также генной терапии человека.

Физиологическое обеспечение тренировочного процесса высококвалифицированных спортсменов призвано выявить системы организма, ограничивающие и лимитирующие работоспособность спортсмена, подобрать физиологические тесты, корректно оценивающие влияние тренировочных нагрузок на функциональные показатели, и на этой основе вносить своевременные изменения в тренировочный процесс. В настоящем руководстве предпринята попытка, исходя из современных литературных данных и собственных исследований, оценить роль различных физиологических факторов, влияющих на аэробную работоспособность высококвалифицированного лыжника и биатлониста, рассмотреть особенности тестирования некоторых функциональных показателей и их тренировки. На основании изучения динамики функциональных показателей высококвалифицированных спортсменов и данных современной литературы сформулированы предложения по стратегии подбора тренировочных нагрузок в макроцикле. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Учебник написан в соответствии с Государственным образовательным стандартом по биохимии для вузов физической культуры. В первой части учебника описаны строение и свойства главных классов органических соединений организма, рассмотрены основные метаболические процессы, дана биохимическая характеристика крови и мочи. Во второй части учебника всесторонне освещены биохимические аспекты мышечной деятельности, рассмотрены молекулярные основы спортивной работоспособности и затронуты проблемы фармакологической коррекции работоспособности и питания спортсменов. Для самоконтроля при самостоятельной подготовке даны тестовые задания. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

В словаре дается разъяснение более 300 терминов, используемых при изучении дисциплины «Спортивная биохимия». Предназначен для студентов, магистрантов, аспирантов дневной и заочной форм обучения высших и средних специальных учебных заведений физической культуры, а также для специалистов в области физической культуры.

Курс учебной дисциплины «Биомеханика», федеральный компонент учебной программы физкультурных вузов, рассчитан на 100 часов (из них 50 на самостоятельную работу студентов). Небольшой объем в часах при явно недостаточном знании студентами механики заставляет ограничивать курс элементарными основами спортивной биомеханики (название дисциплины «Спортивная биомеханика» представляется более правильным, так как по своему содержанию и подходам она резко отличается от других направлений биомеханики). Вместе с тем, поскольку биомеханика «в чистом виде» не может обеспечить эффективный анализ не просто спортивной двигательной активности, а ее анализ с позиций спортивной деятельности, т.е. не просто самих по себе двигательных действий без учета решаемых задач, а именно с позиций решения этих задач, в книгу включены элементы кинезиологических положений и подходов. Пособие рассчитано на студентов, аспирантов, слушателей ФПК и на то, чтобы в разных вузах можно было делать акценты на тех или иных разделах курса. К тому же есть студенты, аспиранты, слушатели ФПК, желающие глубже, чем другие, вникнуть в содержание курса, поэтому в лекциях затронуты и те вопросы, которые для большинства из них не обязательны. Преподаватель может ориентировать занимающихся на пропуск ненужных, по его мнению, разделов указанием на те из помещенных в конце лекции вопросов для самоконтроля, на которые не обязательно знать ответ. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Предлагаемое вниманию читателей руководство по физиологии дыхания представляет синтез современных представлений о физиологических и биохимических процессах, обусловливающих газообмен в тканях и эффективную регуляцию организменных функций, направленных на поддержание газового гомеостаза при мышечной активности. Авторы руководства – проф. И.С. Бреслав (Цефат, Израиль), проф. Н.И. Волков и проф. Р.В. Тамбовцева (Москва, Россия) – известные специалисты в области физиологии дыхания и биохимии мышечной деятельности. В книге наряду с изложением основ физиологии дыхания человека подробно освещаются вопросы сопряженности функций тканевого дыхания, транспорта газов с кровью и легочной респирации при мышечной работе. Приводятся результаты экспериментального изучения динамики респираторных функций в различных условиях мышечной деятельности и установления взаимосвязи параметров легочной вентиляции с показателями энергетической стоимости упражнения и состоянием физической работоспособности человека. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

В представленной монографии обобщены результаты многолетних исследований авторов в избранной научной дисциплине с участием высококвалифицированных спортсменов из состава национальных сборных команд по различным видам спорта. Результаты выполненных исследовательских работ систематизированы и разведены по основных направлениям современных биоэнергетических исследований в спорте. Рекомендовано для студентов высших учебных заведений, а также учащихся и преподавателей учреждений среднего профессионального образования.

Рассмотрены методы изучения биологически активных веществ и механизмы их взаимодействия с биологическими мишенями, а также роль активного кислорода в живых системах.

Является руководством к лабораторным занятиям по дисциплине «Биохимия зерна и продуктов его переработки» и к выполнению магистерских диссертаций. Рассмотрены правила работы в лаборатории, дана информация о химическом составе компонентов зерна, методах определения и анализа количества и качества этих компонентов, а также об их влиянии на продукты переработки зерна.

Представлена характеристика основных классов нативных биополимеров, а также биополимерных материалов. Обсуждены получение, свойства и области применения современных биополимерных материалов.

В методических указаниях изложены основные требования, необходимые для проведения лабораторных занятий по дисциплине биологическая химия, базовый теоретический материал, задания для самостоятельной работы.

В первом разделе пособия представлен материал по статической биохимии, рассмотрено строение основных соединений организма, их биологическая роль. Второй раздел пособия содержит вопросы, касающиеся динамической биохимии. Пособие одновременно является и лабораторным практикумом, так как большинство глав помимо теоретического материала включают в себя описание биохимических методов, используемых при изучении свойств и обмена соединений организма.

В лекции рассматриваются общие закономерности обмена веществ и его регуляция при мышечной деятельности в том числе и при выполнении различных по мощности и длительности физических упражнений.

В лекции рассматриваются биохимические особенности растущего организма и биохимическое обоснование методики занятия физической культурой и спортом с детьми и подростками. Сообщаются данные об особенностях обмена веществ стареющего организма и дается обоснование методики занятий физической культурой с лицами пожилого возраста.

В лекции рассматривается роль витаминов в обмене веществ, причины возникновения и возможные последствия дефицита витаминов в питании, влияние витаминов на работоспособность спортсменов и лиц, занимающихся оздоровительной физической культурой, значение комплексной витаминизации для снижения заболеваемости и трудопотерь в связи с болезнями.

Основные главы пособия посвящены вопросам, связанным с особенностями обмена при мышечной деятельности и другим вопросам использования данных биохимии при занятиях физической культурой и спортом. Ряд глав посвящен рассмотрению сведений медицинской биохимии, необходимых для специалистов по адаптивной физической культуре. В пособии приведены некоторые методы, используемые при обследовании спортсменов.

Основные главы пособия посвящены вопросам, связанным с особенностями обмена при мышечной деятельности и другим вопросам использования данных биохимии при занятиях физической культурой и спортом. Ряд глав посвящен рассмотрению сведений медицинской биохимии, необходимых для специалистов по адаптивной физической культуре. В пособии приведены некоторые методы, используемые при обследовании спортсменов.

В лекции рассматриваются основные вопросы использования биохимических методов для решения задач подготовки спортсменов, организации занятий физической культурой и спортом среди разных групп населения. Излагаются задачи биохимических исследований, объекты анализа, используемые показатели обмена, особенности организации обследования в покое и при физических (тестирующих) нагрузках.

В лекции рассматриваются основные вопросы биохимического обоснования энергетической ценности рациона питания, соотношения основных усвояемых веществ, потребности организма в минеральных веществах и витаминах при занятиях физической культурой и спортом, дается характеристика специфических особенностей питания в период интенсивных тренировок, в восстановительный период, на дистанции. Сообщаются данные об использовании биохимических методов для оценки адекватности питания спортсменов, оценке пищевого статуса.

В лекции рассматриваются закономерности обмена веществ в процессе тренировки. Основываясь на данных биохимии, дается обоснование принципов спортивной тренировки, описываются отличительные особенности регуляции обмена веществ, биохимические особенности мышц, крови, внутренних органов у тренировочных спортсменов.

Международный научно-теоретический и прикладной журнал. В журнале отражаются прикладные проблемы наук о жизни, биологических технологий, биоматериаловедения и исследования на стыке биологии, медицины, физики, химии, математики, других естественных и гуманитарных наук с междисциплинарных позиций. Включен в состав базы Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 2004 г.

Монография посвящена вопросам практического использования данных клинико-лабораторного контроля при физических нагрузках. Представлена информация о наиболее популярных биохимических и гематологических тестах, наиболее часто применяемых для оценки воздействия физических нагрузок на организм спортсменов. Проанализированы факторы, оказывающие влияние на качество лабораторной диагностики и содержание/активность отдельных клинико-лабораторных параметров периферической крови спортсменов. Большое место в работе занимает рассмотрение практических аспектов использования результатов лабораторных (гематологических, биохимических, гормональных) исследований для управления тренировочным процессом и коррекции нагрузок. Особое внимание уделяется планированию панелей клинико-лабораторных тестов для решения специфических задач спортивной подготовки.

Пособие способствует организации самостоятельной работы обучающихся при изучении дисциплины «Биохимия». В нем представлены рекомендации по организации самостоятельной работы, а также критерии оценивания всех видов работ.

Рассмотрены возможности использования методов диэлектрической спек- троскопии для оценки состояния деревьев. Диэлектрические показатели характеризуют клеточные мембраны и проводимость растительных тканей. Для измерения диэлектриче- ских показателей использован диэлектрический импульсный Фурье-спектрометр ориги- нальной конструкции, подключенный к портативному компьютеру, с помощью которого осуществляется управление и питание прибора. Его конструкция позволяет экспрессно (за время около 1 с) получить информацию о диэлектрических характеристиках тканей ствола дерева в диапазоне частот от 1 до 100 кГц и в полевых условиях обработать, ви- зуализировать и сохранить результаты измерений на компьютере. Оценки состояния де- ревьев, полученные с помощью диэлектрического импульсного Фурье-спектрометра, сопоставлялись с визуальными характеристиками дерева и данными о его радиальном приросте. Показано, что существуют различия в значениях диэлектрических характери- стик у деревьев разных категорий состояния и с разными величинами радиального при- роста. Данные диэлектрической спектроскопии в отличие от субъективных качественных визуальных показателей состояния дерева носят количественный объективный характер. Их можно получить значительно быстрее и с меньшими трудозатратами по сравнению с оценками характеристик дерева по радиальному приросту. Предложенный метод исполь- зовался для оценки состояния кедра сибирского (Pinus sibirica), пихты сибирской (Abies sibirica) и ели обыкновенной (Picea obovata) в лесных насаждениях Прибайкалья. Иссле- дования проводись как в контрольных (неповрежденных) насаждениях, так и в поражен- ных бактериальной водянкой. Показано, что предложенный метод может быть применен для экспресс-оценки состояния деревьев и уровня их повреждений. Для цитирования: Суховольский В.Г., Воронин В.И., Осколков В.А., Ковалев А.В. Экспресс-оценка физиологического состояния древесных растений по диэлектриче- ским характеристикам тканей ствола // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 70–85. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-70-85 Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 17-29-05074офи_м)
Dielectric spectroscopy methods for estimating the state of trees were considered. Dielectric characteristics describe cell membranes and conductivity of plant tissues. A pulsed Fourier transform dielectric spectrometer of an original design was used to measure the values of dielectric characteristics. The spectrometer was connected to a portable computer, which was used to control and power it. The device design allows to expressly (in about 1s) receive information on the dielectric characteristics of the tree trunk tissues in the frequency range from 1 to 100 kHz and to process, visualize and save the results of measurements on a computer in the field conditions. Tree state estimates obtained with the pulsed Fourier transform dielectric spectrometer were compared with the visual tree characteristics and radial growth data. It is shown that there are differences in the values of dielectric characteristics in trees of different state categories and with different values of radial growth. Dielectric spectroscopy data, unlike subjective qualitative visual indicators of tree state, are quantitative and objective. The data can be obtained much faster and with less effort compared to estimates of tree characteristics by radial growth. The described method was used to estimate the state of Siberian pine (Pinus sibirica), Siberian fir (Abies sibirica) and Siberian spruce (Picea obovata) in forest plantations of the Baikal region. Studies were carried out both in control (undamaged) plantations and in those affected by bacterial infection. It is shown that the proposed method can be applied to the express state estimation of trees and the level of their damage. For citation: Soukhovolsky V.G., Voronin V.I., Oskolkov V.A., Kovalev A.V. Express Estimation of the Physiological State of Woody Plants by Dielectric Characteristics of Tree Stem Tissues. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 70–85. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-70-85 Funding: The work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 17-29-05074офи_м).

В учебно-методическое пособие для практикума по молекулярной биологии включены описания и протоколы стандартных методов исследования, особое внимание при этом уделено полимеразной цепной реакции (ПЦР).