Вопрос жизни - [112]
АТФ-синтаза. Вращающийся моторный белок, “нанотурбина” в мембране, которая использует энергию потока протонов для того, чтобы синтезировать АТФ.
Ацетилфосфат. Простая (двухуглеродная) молекула, которая может служить “энергетической” валютой, аналогом АТФ.
Аэробное дыхание. Разновидность дыхания, которой пользуемся мы, люди. В ходе этого процесса осуществляется реакция между питательными веществами и кислородом, что позволяет обеспечить энергией необходимые функции организма. Бактерии также могут “сжигать” кислородом минералы или газы.
Бактерии. Один из трех главных доменов жизни. (Два других – археи и эукариоты.) Бактерии, наряду с археями, являются прокариотами, у которых отсутствует ядро как место для хранения ДНК, как и большая доля прочих характерных для эукариот сложных структур.
Белок. Цепочка аминокислот, соединенных в определенном порядке, который задается последовательностью ДНК в гене.
Брожение. Чисто химический способ получения АТФ, который не задействует ни протонные градиенты на мембранах, ни АТФ-синтазу. У разных организмов пути брожения могут различаться: так, у людей в качестве побочного продукта образуется молочная кислота, а у дрожжей – спирт.
Вариативность. Мера разброса значений в наборе чисел. Если вариативность равна нулю, то все значения равны, а если вариативность мала, то значения находятся вблизи их среднего значения. Большая вариативность означает широкий диапазон значений.
Восстановление. Процесс присоединения одного или нескольких электронов к субстрату, в результате чего он становится восстановленным.
Выметание селективное. Сильный отбор в пользу одного варианта (аллеля) гена, который вытесняет в популяции остальные варианты.
Ген. Участок ДНК, кодирующий белок (или другой продукт, например регуляторную РНК).
Геном. Совокупность всех генов организма.
Горизонтальный перенос генов. Перенос генов от одной клетки к другой, обычно в небольшом количестве, или захват клеткой ДНК из внешней среды. Горизонтальный перенос – это обмен генами в пределах одного поколения. При вертикальном наследовании весь геном в ходе клеточного деления копируется и передается дочерним клеткам.
Двуродительское наследование. Наследование митохондрий от обоих родителей. Также см.: однородительское наследование.
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Наследственный материал. ДНК по своей структуре – двойная спираль. Паразитическая ДНК – эгоистично самокопирующаяся за счет ресурсов организма ДНК.
Диссипативная структура. Стабильная физическая структура, принимающая характерную форму: воронки, ураганы, течения. Такие структуры существуют за счет постоянного притока энергии.
Дыхание. Процесс “сжигания” (окисления) питательных веществ с накоплением энергии в виде АТФ. В ходе дыхания происходит отщепление электронов от пищи или других доноров электронов (например от водорода). Эти электроны переходят по дыхательной цепи на кислород или другие окислители (например на нитрат). Выделяющаяся энергия используется для перекачивания протонов через мембрану, что приводит к формированию протон-движущей силы, за счет которой синтезируется АТФ. См. также: аэробное дыхание.
Железосерный кластер. Минералоподобный кристалл, представляющий собой решетку с атомами железа и серы в узлах (обычно Fe>2S>2 либо Fe>4S>4). Входит в состав важнейших белков, в том числе принимающих участие в дыхании.
Жирная кислота. Длинноцепочечное углеводородное соединение, обычно включающее 15–20 связанных друг с другом атомов углерода. Входит в состав липидных мембран бактерий и эукариот. На конце его всегда располагается кислотная группа.
Зародышевая линия. Специализированные половые клетки животных (такие, как сперматозоиды и яйцеклетки), единственные из всех, которые непосредственно передают гены и дают начало новым особям в каждом поколении.
“Земли-снежка” гипотеза. Глобальное похолодание, при котором моря покрываются ледниками вплоть до экватора. Считается, что такие оледенения в истории Земли случались неоднократно.
Интрон. Некодирующая последовательность, расположенная внутри кодирующей части гена. Считываемые с таких областей участки РНК обычно удаляются перед тем, как начнется синтез белка.
Мейоз. Редукционное клеточное деление в рамках полового размножения. В результате образуются гаметы, обладающие одним набором хромосом (гаплоидные) вместо двух наборов у родительских клеток (диплоидных).
Мембрана. Очень тонкий липидный слой, покрывающий клетки (также встречается внутри клеток мембраны). Строго говоря, это липидный “бислой” с гидрофобными хвостами, обращенными вовнутрь, и гидрофильными головками, обращенными кнаружи.
Мембранный потенциал. Электрический заряд (разность потенциалов) между противоположными сторонами мембраны.
Метаболизм. Совокупность необходимых для поддержания жизни химических реакций, осуществляемых клетками.
“Мир РНК”. Гипотетический сценарий ранних стадий развития жизни, в рамках которого молекулы РНК служили и катализаторами химических реакций (вместо белков), и носителями генетической информации (вместо дезоксирибонуклеиновой кислоты).
Митоз. Стандартная форма клеточного деления у эукариот, при котором хромосомы сначала удваиваются, затем разделяются, расходятся к полюсам при помощи микротрубочек веретена деления и – оказываются в дочерних клетках.
С тех пор как в 1770-х годах кислород был открыт, ученые горячо спорят о его свойствах. Этот спор продолжается по сей день. Одни объявляют кислород эликсиром жизни — чудесным тонизирующим препаратом, лекарством против старения, косметическим средством и перспективным методом лечения. Другие воспринимают его как огнеопасное вещество и страшный яд, который в конце концов уничтожит нас всех. Ник Лэйн ответит на вопрос: кислород — наш единственный шанс на выживание или самый худший враг?
Испокон веков люди обращали взоры к звездам и размышляли, почему мы здесь и одни ли мы во Вселенной. Нам свойственно задумываться о том, почему существуют растения и животные, откуда мы пришли, кто были наши предки и что ждет нас впереди. Пусть ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и вообще всего не 42, как утверждал когда-то Дуглас Адамс, но он не менее краток и загадочен — митохондрии.Они показывают нам, как возникла жизнь на нашей планете. Они объясняют, почему бактерии так долго царили на ней и почему эволюция, скорее всего, не поднялась выше уровня бактериальной слизи нигде во Вселенной.
Как возникла жизнь? Откуда взялась ДНК? Почему мы умираем? В последние десятилетия ученые смогли пролить свет на эти и другие вопросы происхождения и организации жизни. Известный английский биохимик реконструирует историю всего живого, описывая лучшие изобретения эволюции, и рассказывает, как каждое из них, начиная с самой жизни и генов и заканчивая сознанием и смертью, преображало природу нашей планеты и даже саму планету.
Петр Ильинский, уроженец С.-Петербурга, выпускник МГУ, много лет работал в Гарвардском университете, в настоящее время живет в Бостоне. Автор многочисленных научных статей, патентов, трех книг и нескольких десятков эссе на культурные, политические и исторические темы в печатной и интернет-прессе США, Европы и России. «Легенда о Вавилоне» — книга не только о более чем двухтысячелетней истории Вавилона и породившей его месопотамской цивилизации, но главным образом об отражении этой истории в библейских текстах и культурных образах, присущих как прошлому, так и настоящему.
Научно-популярный журнал «Открытия и гипотезы» представляет свежий взгляд на самые главные загадки вселенной и человечества, его проблемы и открытия. Никогда еще наука не была такой интересной. Представлены теоретические и практические материалы.
«Что такое на тех отдаленных светилах? Имеются ли достаточные основания предполагать, что и другие миры населены подобно нашему, и если жизнь есть на тех небесных землях, как на нашей подлунной, то похожа ли она на нашу жизнь? Одним словом, обитаемы ли другие миры, и, если обитаемы, жители их похожи ли на нас?».
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
Взыскание Святого Грааля, — именно так, красиво и архаично, называют неповторимое явление средневековой духовной культуры Европы, породившее шедевры рыцарских романов и поэм о многовековых поисках чудесной лучезарной чаши, в которую, по преданию, ангелы собрали кровь, истекшую из ран Христа во время крестных мук на Голгофе. В некоторых преданиях Грааль — это ниспавший с неба волшебный камень… Рыцари Грааля ещё в старых текстах именуются храмовниками, тамплиерами. История этого католического ордена, основанного во времена Крестовых походов и уничтоженного в начале XIV века, овеяна легендами.
В занимательной и доступной форме автор вводит читателя в удивительный мир микробиологии. Вы узнаете об истории открытия микроорганизмов и их жизнедеятельности. О том, что известно современной науке о морфологии, методах обнаружения, культивирования и хранения микробов, об их роли в поддержании жизни на нашей планете. О перспективах разработок новых технологий, применение которых может сыграть важную роль в решении многих глобальных проблем, стоящих перед человечеством.Книга предназначена широкому кругу читателей, всем, кто интересуется вопросами современной микробиологии и биотехнологии.
В своей книге американский биолог, крупнейший специалист по эволюционной биологии развития (эво-дево) Шон Кэрролл понятно и увлекательно рассказывает о том, как эволюция и работа естественного отбора отражаются в летописи ДНК. По его собственным словам, он приводит такие доказательства дарвиновской теории, о которых сам Дарвин не мог и мечтать. Генетические исследования последних лет показывают, как у абсолютно разных видов развиваются одни и те же признаки, а у родственных — разные; каким образом эволюция повторяет сама себя; как белокровные рыбы научились обходиться без гемоглобина, а колобусы — переваривать растительную пищу как жвачные животные.
“Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта” – увлекательная научно-популярная книга, вторая книга Макса Тегмарка, физика и космолога, профессора Массачусетского технологического института. В ней он рассматривает возможные сценарии развития событий в случае появления на Земле сверхразумного искусственного интеллекта, анализирует все плюсы и минусы и призывает специалистов объединить свои усилия в борьбе за кибербезопасность и “дружественный” искусственный интеллект.
В этой книге, посвященной истории возникновения и развития науки о биологической основе человеческой психики, Эрик Кандель разъясняет революционные достижения современной биологии и проливает свет на то, как бихевиоризм, когнитивная психология и молекулярная биология породили новую науку. Книга начинается с воспоминаний о детстве в оккупированной нацистами Вене и описывает научную карьеру Канделя, от его раннего увлечения историей и психоанализом до новаторских работ в области изучения клеточных и молекулярных механизмов памяти, за которые он удостоился Нобелевской премии.
Все решения и поступки зарождаются в нашей психике благодаря работе нейронных сетей. Сбои в ней заставляют нас страдать, но порой дарят способность принимать нестандартные решения и создавать шедевры. В этой книге нобелевский лауреат Эрик Кандель рассматривает психические расстройства через призму “новой биологии психики”, плода слияния нейробиологии и когнитивной психологии. Достижения нейровизуализации, моделирования на животных и генетики помогают автору познавать тайны мозга и намечать подходы к лечению психических и даже социальных болезней.