Книга Вопрос жизни. Энергия, эволюция и происхождение сложности - Лейн Николас

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 Fe2S2 либо Fe4S4). 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.

Митохондриальный биогенез. Репликация, или прирост, новых митохондрий, для чего необходимы ядерные гены.

Митохондрии. “Энергетические станции” эукариотических клеток, которые произошли от альфа-протеобактерий и сохранили собственный маленький, но очень важный геном. Митохондриальные гены – те, которые физически находятся внутри митохондрии.

Мобильные интроны. Генетические паразиты, которые распространяют свои копии в геноме. Эукариотические интроны, по всей видимости, произошли от мобильных бактериальных интронов, которые сначала размножились в геноме предков эукариот, а затем, под влиянием мутаций, инактивировались.

Монофилетическая радиация. Происхождение многих видов от одного общего предка (или одной группы) – будто спицы колеса, расходящиеся от оси в стороны.

Мутация. Замена нуклеотидов в специфической последовательности гена. Это понятие может включать и другие разновидности генетических изменений, например случайные делеции или дупликации в ДНК.

Нанометр. Единица длины (10–10 м), в 10 раз больше ангстрема.

Неравновесное состояние. Потенциально активное состояние, в котором молекулы, “склонные” реагировать друг с другом, могут это сделать. Органическая материя и кислород находятся в неравновесном состоянии. Если возникнет возможность (например, загорится спичка), органическая материя сгорит.

Нуклеотиды. “Строительные блоки”, из которых сложены цепочки ДНК и РНК. Некоторые нуклеотиды служат кофакторами в ферментах и катализируют определенные реакции.

Однородительское наследование. Систематическое наследование митохондрий лишь от одного из родителей, как правило, только от яйцеклетки. Также см.: двуродительское наследование.