Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ХЕ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 10 страниц)
Хемосинтез
Хемоси'нтез (от хемо... и синтез ), правильнее – хемолитоавтотрофия, тип питания, свойственный некоторым бактериям, способным усваивать CO2 как единственный источник углерода за счёт энергии окисления неорганических соединений. Открытие Х. в 1887 (Виноградский С. Н.) существенно изменило представления об основных типах обмена веществ у живых организмов. В отличие от фотосинтеза , при Х. используется не энергия света, а энергия, получаемая при окислительно-восстановительных реакциях, которая должна быть достаточна для синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и превышать 10 ккал/моль .
Бактерии, способные к Х., не являются единой в таксономическом отношении группой, а систематизируются в зависимости от окисляемого неорганического субстрата. Среди них встречаются микроорганизмы, окисляющие водород, окись углерода, восстановленные соединения серы, железо, аммиак, нитриты, сурьму. Водородные бактерии – наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2 O) + 5H2 O, где (CH2 O) – условное обозначение образующихся органических веществ. По сравнению с др. автотрофными микроорганизмами характеризуются высокой скоростью роста и могут давать большую биомассу. Эти бактерии способны также расти на средах, содержащих органические вещества, т. е. являются миксотрофными, или факультативно хемоавтотрофными бактериями. Близки к водородным бактериям карбоксидобактерии, окисляющие CO по реакции 25CO + 12O2 + H2 O + 24CO2 + (CH2 O). Тионовые бактерии окисляют сероводород, тиосульфат, молекулярную серу до серной кислоты. Некоторые из них (Thiobacillus ferrooxidans) окисляют сульфидные минералы, а также закисное железо. Способность к Х. у разнообразных водных серобактерий остаётся недоказанной. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитрита (1-я стадия нитрификации ) и нитрит в нитрат (2-я стадия). В анаэробных условиях Х. наблюдается у некоторых денитрифицирующих бактерий, окисляющих водород или серу, но часто они нуждаются в органическом веществе для биосинтеза (литогетеротрофия). Описан Х. у некоторых строго анаэробных метанообразующих бактерий по реакции 4H2 + CO2 = CH4 + 2H2 O.
Биосинтез органических соединений при Х. осуществляется в результате автотрофной ассимиляции CO2 (цикл Калвина) точно так же, как при фотосинтезе. Энергия в виде АТФ получается от переноса электронов по цепи дыхательных ферментов, встроенных в клеточную мембрану бактерий (см. Окислительное фосфорилирование ). Некоторые окисляемые вещества отдают электроны в цепь на уровне цитохрома с, что создаёт дополнительный расход энергии для синтеза восстановителя. В связи с большим расходом энергии хемосинтезирующие бактерии, за исключением водородных, образуют мало биомассы, но окисляют большое количество неорганических веществ. В биосфере хемосинтезирующие бактерии контролируют окислительные участки круговорота важнейших элементов и поэтому представляют исключительное значение для биогеохимии. Водородные бактерии могут быть использованы для получения белка и очистки атмосферы от CO2 в замкнутых экологических системах. Морфологически хемосинтезирующие бактерии весьма разнообразны, хотя большинство из них относится к псевдомонадам, они имеются среди почкующихся и нитчатых бактерий, спирилл, лептоспир, коринебактерий.
Лит.: Кузнецов С. И., Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность, Л., 1970; Заварзин Г. А., Литотрофные микроорганизмы, М., 1972; Каравайко Г. И., Кузнецов С. И., Голомзик А. И., Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд, М., 1972.
Г. А. Заварзин.
Хемосорбция
Хемосо'рбция, химическая сорбция, поглощение жидкостью или твёрдым телом веществ из окружающей среды, сопровождающееся образованием химических соединений. В более узком смысле Х. рассматривают как химическое поглощение вещества поверхностью твёрдого тела, т. е. как химическую адсорбцию . При Х. выделяется значительное количество тепла: обычно теплоты Х. лежат в пределах 84—126 кдж/моль (20—30 ккал/моль ), а в некоторых случаях, например при Х. кислорода на металлах, могут превышать 420 кдж/моль (100 ккал/моль ). Подобно химическим реакциям, Х. требует, как правило, значительной энергии активации. Поэтому при повышении температуры Х. ускоряется (т. н. активированная адсорбция). Х. избирательна, т. е. зависит от химического сродства адсорбируемого вещества к поверхности твёрдого тела. Для изучения Х. применяют физические методы: спектроскопию, электронный парамагнитный и ядерный магнитный резонанс, электронный и ионный проекторы, дифракцию медленных электронов и др. Х. играет большую роль в гетерогенном катализе, очистке газов, вакуумной технике и др.
Лит. см. при ст. Адсорбция .
М. У. Кислюк.
Хемостерилизаторы
Хемостерилиза'торы насекомых, химические вещества, обладающие стерилизующим (лишающим способности воспроизводить потомство) действием; используются для биологической борьбы с вредными насекомыми (вызывают генетические и функциональные нарушения в их организме). Делятся на 3 группы. Антиметаболиты (АМ) – метотрексат, аминоптерин, фторурацил и др. химические соединения, которые при попадании в организм насекомого вытесняют нормальные метаболиты в обменных реакциях, нарушают синтез ДНК и РНК в ядрах половых клеток и вызывают стерилизацию главным образом самок. Алкилирующие вещества (АВ) – хлорамбуцил, афолат, афоксид (ТЭФ), его структурные аналоги меТЭФ, тиоТЭФ и др., которые приводят к изменениям в хромосомах половых клеток (многократное их сцепление или разрыв) и вызывают стерильность в основном самцов. Прочие химические соединения – гербициды типа триазонов, ксилогидрохинон, некоторые антибиотики, алкалоиды, отдельные аналоги гормонов насекомых, которые могут быть Х.
Стерилизация проводится путём нанесения микроколичеств препаратов на покров насекомых (контактное действие) или скармливания с пищей. Для этих целей используют простейшие приспособления (кюветы, цилиндры, коробки и т.п.), в которые помещают марлю или губки, пропитанные специальным раствором, содержащим питательные вещества (сахара, сиропы и т.п.) с добавкой Х. и привлекающего насекомых аттрактанта (вещества со специфическим запахом). Стерилизованных насекомых выпускают в районах массового распространения вредителей. После спаривания стерилизованных самцов с нестерилизованными самками и наоборот яйца нежизнеспособны.
Способы изучения и практического применения отдельных Х. начали разрабатываться в СССР и др. странах (ЧССР, США, Японии, Великобритании и др.) в 50-х гг. 20 в. Например, в борьбе с комнатной мухой оказались эффективными 5-фторурацил, 0,05—0,1%-ный аминоптерин и его натриевая соль (при введении с кормом). В США Х. были применены для искоренения мухи-каллитроги – главные вредителя рогатого скота (были построены биофабрики по воспроизводству и стерилизации насекомых). Х. применялись также в борьбе с плодовыми мухами, мухой цеце, жигалками, малярийным и др. кровососущими комарами, тараканами, яблоневой плодожоркой, красным цитрусовым клещом и др. видами вредных членистоногих. Многие Х. (группы АВ, АМ, гербициды и др.) оказались токсичными для человека и полезной фауны. В 60-х гг. учёными некоторых стран (ЧССР, Великобритания, ФРГ, Японии и др.) удалось синтезировать гормоны, управляющие процессами развития насекомых; были получены вещества, близкие по своей химической структуре к гормонам – ювенильному (регулятору метаморфоза) и экдизону (регулятору процесса линьки). Особенно перспективны аналоги ювенильного гормона, которые обладают контактным действием, специфичным для определённых семейств насекомых и эффективны в ничтожных дозах (10—100 г на 1 га ); отрицательные действия на теплокровных животных, человека и растения не выявлено.
Методы стерилизации наиболее эффективны в сочетании с др. средствами борьбы с вредными насекомыми (например, при предварительном сокращении популяции насекомых путём применения инсектицидов).
Лит.: Ла Брек Ж. К., Смит К., Генетические методы борьбы с вредными насекомыми. (Хемостерилизация насекомых), пер. с англ., М., 1971; Йерми Т., Надь Б.. Генетический метод в борьбе с вредителями растений, в кн.: Биологические средства защиты растений, М., 1974; Химическая защита растений, М., 1974.
С. А. Рославцева.
Хемотаксис
Хемота'ксис (от хемо... и таксис ), двигательные реакции свободно передвигающихся растительных и простейших животных организмов, а также клеток (зооспор, сперматозоидов, лейкоцитов и др.) под влиянием химических раздражителей. Х. может быть положительным – движение направлено к источнику химического раздражителя (по градиенту его концентрации в воздухе или воде), и отрицательным – движение направлено от источника. Явление Х. известно для ряда микроорганизмов и беспозвоночных животных (Х. можно считать и движение насекомых под влиянием различных феромонов ). Природа веществ, вызывающих Х., у разных организмов различна. Так, агрегирующим (собирающим) веществом почвенных миксомицетов рода Dictyostelium служит циклический аденозинмонофосфат (см. Циклические нуклеотиды ); женские половые клетки водных грибов Allomyces выделяют изопреноид сиренин, являющийся причиной Х. мужских половых клеток по направлению к ним. Механизм восприятия химического сигнала (хеморецепция ) и путь от его получения до соответствующей физиологической реакции – ориентированного движения – окончательно не выяснены. Х. играет роль в разыскивании организмом пищи, в оплодотворении у высших растений и животных, в фагоцитозе .
Лит.: Behaviour of microorganisms, L. – N. Y., 1973; Chemotaxis: its biology and biochemistry, ed. E. Sorkin, Basel – [a. o.], 1974.
Хемотроника
Хемотро'ника, научно-техническое направление, занимающееся вопросами исследования, разработки и применения приборов и устройств автоматики, измерительной и вычислительной техники, действие которых основано на электрохимических процессах и явлениях, имеющих место на границе электрод – электролит при пропускании электрического тока. В Х. используют также явление электроосмоса, изменение концентрации активных компонентов электролита в приэлектродных слоях и др. Простейший хемотронный прибор (электрохимическая ячейка) представляет собой миниатюрную герметичную стеклянную ампулу, заполненную электролитом, в которую помещают два электрода. Электролитами служат водные растворы кислот, солей и оснований; для придания им специфических свойств применяют различные добавки (например, для расширения диапазона рабочих температур до —60°С в электролит добавляют органические растворители). Перспективно использование в хемотронных приборах твёрдых электролитов с аномально высокой ионной проводимостью, например RbAg4 l5 , Ag3 SI и др. Электроды выполняют из Pt, Ag, Al, Zn и др. металлов или их сплавов; часто электродами служит Hg.
На базе хемотронных приборов создают миниатюрные усилители, выпрямители, реле времени, интеграторы, нелинейные функциональные преобразователи, датчики ускорения, скорости, температуры, измерители вибрации, индикаторы и др. приборы и устройства, работающие в диапазоне частот 10-7 —10 гц . Хемотронные приборы отличаются от электромеханических, электромагнитных и электронных приборов высокой чувствительностью (по напряжению – 10-3в , по току – 10-6а ), малым потреблением мощности (10-8 —10-3вт ), более низким уровнем собственных шумов и высокой надёжностью.
Примерами хемотронных устройств могут служить ртутно-капиллярный кулонометр и индикатор порогового напряжения. В кулонометре (рис. 1 ) в результате прохождения электрического тока ртуть с анода переносится на катод и капля электролита смещается к аноду пропорционально интегралу тока от времени. Диапазон интегрируемых токов 10-9 —10-4а , время интегрирования – до нескольких лет. Кулонометры применяют, например, для определения наработки радиоэлектронной аппаратуры или её элементов.
Электрохимические цветовые индикаторы позволяют визуально наблюдать (отображать) весьма малые изменения напряжения (от 0,1 до 1,0 в ) при ничтожном потреблении мощности (10-4 —10-6вт ). Действие электрохимических индикаторов основывается, например, на свойстве некоторых веществ (называемых электрофлорными индикаторами), введённых в электролит, изменять под действием электрического тока цвет электролита вблизи электродов: его окраска зависит от природы электрофлорного индикатора: например, n- и м- нитрофенолы дают жёлтую окраску, метилвиолет – фиолетовую, фенолфталеин – красную.
Индикатор порогового напряжения низкого уровня (рис. 2 ) заполняется электролитом, который в отсутствие напряжения на электродах бесцветен. При подаче на электроды сигналов, уровень которых превышает пороговое значение напряжения для данной ячейки, изменяется окраска электролита около одного из электродов. Время срабатывания такого индикатора 10-2 —10 сек . Ячейки подобного типа используют в качестве индикаторов отказов.
Лит.: Воронков Г. Я., Гуревич М. А., Федорин В. А., Хемотронные устройства, М., 1965; Электрохимические преобразователи первичной информации, М., 1969; Трейер В. В., Елизаров А. Б., Электрохимические интегрирующие и аналоговые запоминающие элементы, М., 1971; Стрижевский И. В., Дмитриев В. И., Финкельштейн Э. Б., Хемотроника, М., 1974.
В. В. Трейер.
Рис. 1. Двухэлектродный ртутно-капиллярный кулонометр: 1, 7 – выводы для присоединения кулонометра к электрической цепи; 2, 6 – герметизирующие крышки; 3 – герметичный капилляр (стеклянная трубка); 4 – капля электролита; 5 – ртутные электроды.
Рис. 2. Индикатор порогового напряжения: 1, 6 – выводы для присоединения индикатора к электрической цепи; 2 – герметизирующее уплотнение; 3 – платиновый электрод; 4 – стеклянная ампула (корпус ячейки); 5 – электролит.
Хемотропизм
Хемотропи'зм (от хемо... и тропизм ), химиотропизм, изменение направления роста органов растения под влиянием химических веществ, действующих с одной стороны. Как и др. виды тропизмов, Х. происходит вследствие неравномерного роста противоположных сторон органа. Многие вещества, стимулирующие в небольших концентрациях положительный Х. (рост органов в сторону химического раздражителя), в высоких концентрациях могут вызвать отрицательный Х. (рост органов в сторону, противоположную раздражителю). Наблюдается Х. при росте пыльцевых трубок в сторону семяпочек, при врастании гиф паразитных грибов в ткань растения-хозяина, при росте корней в сторону крупинок или гранул удобрений и т.п.
Хемоядерный реактор
Хемоя'дерный реа'ктор,ядерный реактор , предназначен для проведения в нём радиационно-химических процессов . В Х. р. ионизация и возбуждение молекул веществ, вступающих в реакции или подлежащих радиационной обработке, осуществляются за счёт энергии осколков делящихся тяжёлых ядер, нейтронного и g-излучения либо только g-излучения. Соответствующие Х. р. имеют свои специфические особенности. В случае, когда используется энергия осколков тяжёлых ядер, блоки, содержащие ядерное топливо, не снабжают противоосколочным покрытием; ядерному топливу придают развитую поверхность, которая омывается реагентом (например, аммиаком). При одновременном использовании нейтронного и g-излучений предусматривают установку в активной зоне специальной камеры, в которой размещают облучаемый материал. В случае, когда радиационно-химические процессы реализуются благодаря только g-излучению, Х. р. оснащают радиационным контуром , что позволяет осуществлять процессы вне активной зоны. Промышленному использованию Х. р., в которых радиационно-химические процессы происходят в активной зоне, препятствует значительное радиоактивное загрязнение продуктов реакции; такие реакторы находятся (середина 70-х гг.) в стадии экспериментальной разработки. В Х. р. с радиационным контуром наведённая радиоактивность продуктов реакции отсутствует.
Ю. И. Корякин.
Хемскерк Ян
Хе'мскерк, Хеемскерк (Heemskerk) Ян (30.7.1818, Амстердам, – 10.10.1897, там же), нидерландский государственный деятель. По образованию юрист. С 1852 адвокат в Амстердаме, с 1854 член Верховного суда в Харлеме. В 1859—64 депутат нижней палаты парламента. В 1866—68 министр внутренних дел. В 1874—77 (совместно с К. ван Лейнден ван Санденбург) и в 1883—88 возглавлял правительства Нидерландов. Входил в Антиреволюционную партию. В ноябре 1887 правительство Х. приняло консервативную конституцию Нидерландов (заменила конституцию 1848).
Хемчик
Хе'мчик, Кемчик, река в Тувинской АССР, левый приток р. Енисей. Длина 320 км , площадь бассейна 27 тыс. км2 . Берёт начало в Шапшальском хребте, в западной части Тувинской котловины течёт в широкой долине. Питание смешанное с преобладанием подземного. Средний расход воды в 74 км от устья около 119 м3 /сек . Замерзает в ноябре, вскрывается в конце апреля – начале мая. Основные притоки: Алаш, Ак-Суг (слева), Барлык и Чадан (справа). В пределах котловины от Х. отходит сеть оросительных каналов. В долине Х. – г. Ак-Довурак.
Хемчикская котловина
Хе'мчикская котлови'на, западная часть Тувинской котловины в Тувинской АССР.
Хемчикский хребет
Хе'мчикский хребе'т, горный хребет в Западном Саяне, на границе Красноярского края и Тувинской АССР. Длина 70 км . Высота до 2213 м . Сложен песчаниками, глинистыми сланцами. Северные склоны покрыты кедрово-лиственничной тайгой, южные (до высоты 1600—1700 м ) заняты главным образом горной лесостепью.
Хенгело
Хе'нгело (Hengelo), город в Нидерландах, в провинции Оверэйсел. 72 тыс. жителей (1975). Ж.-д. узел, порт на Твенте-канале, связывающем Х. с Рейном. Центр текстильной и швейной промышленности. Машиностроение (особенно развита электротехническая промышленность), химическая промышленность (на базе местной добычи каменной соли).
Хенераль-Урибуру
Хенера'ль-Урибу'ру (General Uriburu), прежнее (с 1932 до 1946) название Сарате (Zarate), города в Аргентине. 55 тыс. жителей (1970). Порт в дельте р. Парана. Ж.-д. станция. Мясохладобойная, целлюлозно-бумажная промышленность. Выплавка цинка. Нефтехимия.
Хензельман Герман
Хе'нзельман (Henselmann) Герман (р. 3.2.1905, Росла), немецкий архитектор (ГДР). Учился в АХ в Веймаре. Директор Высшей школы архитектуры и изобразительного искусства (там же, 1945—49), затем института истории и теории архитектуры берлинской Академии строительства. Среди произведений – Дом учителя и зал Конгрессхалле в Берлине (см. илл. ). Соавтор застройки Карл-Маркс-алле в Берлине (см. илл. ). Национальная премия ГДР (1952).
Берлин (ГДР). Карл-Маркс-алле. 1952—56. Архитекторы Г. Хензельман, Р. Паулик, X. Хопп.
Берлин (ГДР). Площадь Александерплац. Дом учителя и зал Конгрессхалле. 1964. Архитектор Г. Хензельман.
Хениль
Хени'ль (Genil), река на Ю. Испании, левый приток р. Гвадалквивир. Длина 250 км , площадь бассейна 8,7 тыс. км2 . Берёт начало в горах Сьерра-Невада на северных склонах г. Муласен; течёт в пределах Андалусских гор, в нижнем течении – по Андалусской низменности. Средний расход воды около 40 м3 /сек . Повышенная водность зимой и весной. Используется для орошения. Водохранилища, ГЭС. На Х. – гг. Гранада, Пуэнте-Хениль, Эсиха.
Хёниш Эрих
Хёниш (Haenisch) Эрих (27.8.1880, Берлин, – 21.12.1966), немецкий китаевед и монголовед (ФРГ). В 1912—20 преподаватель, в 1920—24 и 1932—45 профессор Берлинского университета, в 1925—31 профессор Гёттингенского и Лейпцигского университетов. В 1947—51 заведующий кафедрой и директор Восточно-азиатского семинара Мюнхенского университета. С 1951 профессор в отставке. Преимущественно исследователь китайско-монгольских двуязычных памятников, а также истории Китая и Монголии периода монгольских завоеваний.
Соч.: Untersuchungen über das Yüan-ch'ao pishi, Lpz., 1931; Monghol un Niuca Tobca'an. Die geheime Geschichte der Mongolen, Tl 1—2, Lpz., 1937—39; Die geheime Geschichte der Mongolen. Aus eincr mongolischen Niederschrift des Jahres 1240 von der Insel Kode'e im Kerulen – Fluss, Lpz., 1941.
Н. Ц. Мункуев.
Хенкин Владимир Яковлевич
Хе'нкин Владимир Яковлевич [8(20).12.1883, Харьков, – 17.4.1953, Москва], советский актёр, народный артист РСФСР (1946). Творческую деятельность начал в 1902 в Феодосии, работал в Ташкенте, Баку, Киеве, Ростове-на-Дону. Выступал в драме (в труппе П. Н. Орленева исполнил роль Алеши Карамазова – «Братья Карамазовы» по Достоевскому), в комедии, оперетте (с 1908 в Московском театре Буфф, с 1928 в Московском театре оперетты), с 1934 в Московском театре Сатиры. Лучшие роли – Труффальдино («Слуга двух господ» Гольдони). Синичкин («Лев Гурыч Синичкин» Ленского), Зайчик («Неравный брак» братьев Тур и Шейнина). С 1911 (с перерывами) вёл широкую эстрадную деятельность. Творчество актёра отмечено мастерством перевоплощения, ярким, подлинно народным юмором, импровизацией.
Лит.: Утесов Л. С., С песней по жизни, М., 1961; Нежный И., Былое перед глазами. Театральные воспоминания, М., 1963.
