* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
433 БИОГЕОХИМИЯ — БИОКАТАЛИЗАТОРЫ 434 является реакцией второго порядка, скорость к-рои равна: где к — константа скорости, с и с — концентрации реагирующих частиц. В случае реакций в газовой фазе z, а следова тельно, и к можно рассчитать на основе молекулярнокинетич. теории газов. Соответствующая формула для к имеет вид: х 2 E/Rt тт А в 1000 ре А в (2) где г , г — радиусы, т , т — массы реагирующих частиц, и — средняя скорость теплового движения реа гирующих частиц относительно друг друга, к — по стоянная Больцмана 1,38- Ю - эрг/°К, N — число Аво гадро 6,02- 10 . Произведение я ( г + r ) 77JV/1000 является величиной порядка 10 —10 л/молъ • сек. Поскольку р по физич. смыслу этой величины меньше единицы, а энергия активации всегда положи тельна, то константа скорости Б. р. не может превы шать 10 —10 л/молъ • сек, а как правило является значительно меньшей величиной. Формула (2) с извест ной степенью приближения может применяться для констант скоростей Б. р. в растворах. Если Б. р. не сопровождается никакими побочными процессами, то уравнение (1) может быть записано в виде: А в 16 23 2 А B 10 11 10 11 dx — =k (а — х) (о — х) где х — концентрация продукта реакции в момент времени г, а и Ъ — начальные концентрации реаги рующих в-в. Интегрирование этого уравнения при водит к выражениям: (Ь — a) kt = . ( а Ь—х 1п{Т а /) — Ъ а—х v % при а ф Ь при а = Ь (3) аЫ = - (4) Определив экспериментально концентрацию одного из продуктов Б. р. в определенный момент времени, можно по этим формулам вычислить константу ско рости Б. р. Из ур-ния (3) следует, что в случае а ф. в в Б. р. должна иметь место линейная зависимость величины Ш {Ь — х) (а—х)] от t по ходу реакции: ln*=*--ln^ + c & а—х 1 1 а a) kt В случае а= Ъ должна иметь место линейная зависимость — от —: х а ^ аШ Выполнение одной из этих зависимостей означает, что рассматриваемая реакция является реакцией вто рого порядка. Отсюда, однако, не следует однозначно, что Эта реакция является простой Б. р., т. к. по кине тич. закону реакций второго порядка могут проте кать и нек-рые сложные химич. реакции, состоящие из нескольких стадий. д. Г. Кнорре. БИОГЕОХИМИЯ — раздел геохимии, изучающий геохимич. процессы с участием живых организмов. Земная оболочка, где происходят эти процессы, наз. б и о с ф.е р о й ; она включает всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмо сферы. В этих пределах сосредоточено ок. 10 т жи вого вещества. Самые большие его концентрации 11 имеются на отдельных участках земной поверхности (фитопланктон морей и океанов, лесной и травяной покров суши). По А. П. Виноградову, в состав жи вого вещества входят следующие химич. элементы (в вес. % ) : 70% О, 18% С, 8% Н, 0,7% Р, 0,5% Са, 0,5% N, 0,2% К, 0,2% S. Важной геохимич. функцией растений является фотосинтез; в течение года все растения усваивают ок. 175 млрд. т углерода, т. е. за 300—400 лет по требляется количество СО , равное общему содержа нию ее в воздухе. Каждые 5—6 млн. лет растения разлагают количество воды, равное объему всей гид росферы. Т. обр., живые организмы являются актив ными участниками круговорота веществ в природе. Прямо влияя на состав атмосферы и связанный с нею комплекс атмосферных явлений, живая природа тем самым косвенно способствует изменению поверхности литосферы: разрушению (выветриванию) горных по род, миграции входящих в их состав химич. элемен тов и последующему их рассеянию или концентриро ванию с образованием новых минеральных форм. Активное влияние растений на литосферу заключается в химич. разложении пород под действием выделяемых кислот (напр., гуминовых) и механич. их разрушении под действием фактора роста. В процессе жизнедея тельности многие организмы усваивают и концентри руют нек-рые химич. элементы: кремний (водоросли, губки, наземные растения), кальций (водоросли, мол люски, корненожки и позвоночные), ванадий (оболоч ники, иглокожие), иод (губки, водоросли) и т. д. После их отмирания образуются толщи осадочных пород, обогащенных этими элементами, или состоя щих целиком из скелетов организмов (коралловые и раковинные известняки, диатомиты и др.). Не менее важная роль принадлежит бактериям, образующим скопления многих марганцовых и серных руд. Ком плекс горных пород — продуктов органич. жизни — паз. б и о л и т а м и . Горючие (органические) био литы наз. к а у с т о б и о л и т а м и (торф, угли, нефтъ, газы природные горючие). Геохимич. среда в свою очередь активно влияет на живую природу. Определенные соотношения между химич. элементами в горных породах находят свое отражение в почвах, растениях и животных. Измене ние этих отношений (обогащение или обеднение нек-рыми элементами) может стимулировать рост организмов или, напротив, способствовать их угне тению, заболеванию (биогеохимич. эндемия), появле нию уродливых форм и совершенно новых биологич. видов. Так, напр., в областях развития карбонатных пород процветает кальцефильная флора; у выходов цинковых руд появляется особый вид фиалки Viola cincifera; при обогащении почв селеном сельскохозяй ственные животные заболевают малокровием, сопро вождающимся выпадением волос, перьев и размягче нием копыт (рогов); повышенная концентрация фтора в питьевых водах приводит к дистрофии эмали зубов и повышенной их хрупкости (флюороз); недостаток кальция препятствует росту всех позвоночных живот ных; с недостатком иода связывается нарушение функ ций щитовидной железы (зоб). Из этих особенностей вытекает практическое зна чение Б . : использование влияния микроэлементов на рост организмов (в частности, повышение урожай ности культурных растений) и геохимические поиски руд по повышенным концентрациям элементов в водах, почвах и золе растений (см. Геохимические методы поисков). а Лит.: В е р н а д с к и й В. И., Избр. соч., т. 5, М., 1960. (Статьи по биогеохимии); С а м о й л о в Я. В . , Биолиты, Л., 1929; В и н о г р а д о в А. П., Почвоведение, 1945, № 7, с. 348—354. Г Г Воробьев. БИОКАТАЛИЗАТОРЫ — см. Ферменты.