Биосинтез

БИОСИНТЕЗ (от греч. bios - жизнь и synthesis - соединение), образование в живых клетках необходимых организму в-в из простых низкомол. неорг. и (или) орг. соединений. Б., в результате к-рого происходит превращение неорг. соед., поступающих из окружающей среды, напр. СО₂ при фотосинтезе, N₂ при азотфиксации, в сравнительно простые в-ва, наз. ассимиляцией. Образующиеся в результате этого процесса в-ва используются для Б. более сложных молекул, напр. витаминов, гормонов, липидов, алкалоидов и биополимеров - белков, нуклеиновых к-т и полисахаридов. Подавляющее большинство организмов синтезирует все необходимые для их жизнедеятельности продукты. Исключение - нек-рые животные и человек, организм к-рых, напр., не синтезирует ряд витаминов иаминокислот. Такие в-ва они должны потреблять из внешних источников.

Характер Б. определяется наследств. информацией, закодированной в генетич. аппарате организма. Все р-ции в клетке катализируются специфич. биокатализаторами -ферментами. Благодаря особым механизмам регуляции они обеспечивают строгую направленность Б. Важная особенность ферментативного катализа - стереоспецифичность, к-рая обусловливает образование только определенных стереоизомеров. Многие в-ва синтезируются в результате не одной, а неск. последовательных р-ций, катализируемых разл. ферментами или многоферментными комплексами. Такие р-ции составляют путь Б. того или иного в-ва. Во мн. случаях родственные соед. синтезируются из одних и тех же исходных в-в - 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 нек-рых бактерий, служит энергия солнечного излучения, аккумулируемая зелеными растениями.

Изучение Б. позволяет устанавливать закономерности обмена в-в в организмах и представляет большой практич. интерес для разработки технологии микробиол. произ-ва ферментов, антибиотиков, витаминов и др. В. Р. Шатилов, В. Л. Кретович.