биосинтез

БИОСИНТЕЗ (от греч. bios — жизнь и synthesis — соединение)

образование в живых клетках необходимых организму веществ из простых низкомол. неорг. и (или) орг. соединений. Б., в результате которого происходит превращение неорг. соед., поступающих из окружающей среды, напр. CO₂ при фотосинтезе, N₂ при азотфиксации, в сравнительно простые вещества, наз. ассимиляцией. Образующиеся в результате этого процесса вещества используются для Б. более сложных молекул, напр. витаминов, гормонов, липидов, алкалоидов и биополимеров — белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов. Подавляющее большинство организмов синтезирует все необходимые для их жизнедеятельности продукты. Исключение — некоторые животные и человек, организм которых, напр., не синтезирует ряд витаминов и α-аминокислот. Такие вещества они должны потреблять из внешних источников.

Характер Б. определяется наследств. информацией, закодированной в генетич. аппарате организма. Все реакции в клетке катализируются специфич. биокатализаторами -ферментами. Благодаря особым механизмам регуляции они обеспечивают строгую направленность Б. Важная особенность ферментативного катализа — стереоспецифичность, которая обусловливает образование только определенных стереоизомеров. Многие вещества синтезируются в результате не одной, а неск. последовательных реакций, катализируемых разл. ферментами или многоферментными комплексами. Такие реакции составляют путь Б. того или иного вещества. Во мн. случаях родственные соед. синтезируются из одних и тех же исходных веществ — предшественников, напр. все стероидные гормоны образуются из холестерина.

Б. осуществляется с затратой энергии. Ее источником служат соед., содержащие высокоэнергетич. связи, напр. аденозинтрифосфат. Первичным источником энергии, обеспечивающим существование на Земле всех организмов за исключением некоторых бактерий, служит энергия солнечного излучения, аккумулируемая зелеными растениями.

Изучение Б. позволяет устанавливать закономерности обмена веществ в организмах и представляет большой практич. интерес для разработки технологии микробиол. производства ферментов, антибиотиков, витаминов и др.

_{В. Р. Шатилов, В. Л. Кретович}