Шрифт:
ДНК представляет собой полимерную молекулу, образованную двумя полинуклеотидными цепями. Последовательность мономерных звеньев – нуклеотидов (мононуклеотидов), соединённых в цепи, это первичная структура ДНК. Каждая цепь состоит из множества нуклеотидов (у разных организмов примерно от 2·103 до 108 и более), относящимся к 4 типам. Неспецифические (одинаковые у всех) компоненты нуклеотидов – углевод дезоксирибоза и остаток фосфорной кислоты, специфические – 4 различных азотистых основания: аденин, гуанин, тимин и цитозин (обозначаются буквами рус. или лат. алфавита – А, Г, Т, Ц или A, G, T, C). Между собой нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями, протянутыми от 51 – углеродного атома одной дезоксирибозы к 31 – углеродному атому другой. К этим углеводно-фосфатным цепям присоединены азотистые основания. Две полинуклеотидные цепи закручены вправо вокруг общей воображаемой оси и образуют вторичную структуру ДНК – двойную спираль. При этом цепи расположены одна относительно другой «антипараллельно»: 51 – конец одной цепи лежит против 31 – конца другой. Азотистые основания обеих цепей обращены вовнутрь спирали, так что их плоскости перпендикулярны оси молекулы. При этом между основаниями разных цепей образуются специфичные водородные связи: аденин спаривается только с тимином, а гуанин с цитозином, т. е. основания, образующие пары, комплементарны (взаимно соответствуют друг другу). Поэтому в любой молекуле ДНК количество А равно количеству Т, а количество Г равно количеству Ц. Таким образом, комплементарные взаимодействия между основаниями обеспечивают сцепление двух цепей, а модель молекулы ДНК напоминает винтовую лестницу. Размер одного витка (шага спирали) у такой «лестницы» – 3,4 нм, число «ступенек» на полный виток – 10, расстояние между «ступеньками» – 0,34 нм; диаметр «лестницы» – 2 нм.
В клетках прокариот кольцевая молекула ДНК представляет одну хромосому (нуклеотид). У кишечной палочки она состоит из 3,2·106 нуклеотидных пар и имеет длину ок. 1 мм. У эукариот ДНК вместе с различными белками образует хроматин, который в определённые периоды клеточного цикла спирализуется в хромосомы (суперспираль – третичная структура ДНК). Считается, что каждая эукариотическая хромосома содержит единственную непрерывную молекулу ДНК. У некоторых вирусов и у всех эукариот ДНК имеет линейную форму, у бактерий, пластид и митохондрий – кольцевую. У человека, собаки, лошади количество ДНК всего в 1000 раз больше, чем у кишечной палочки.
ДНК заключает в себе всю наследственную информацию клеток и организмов. В процессе репликации ДНК воспроизводится и передаёт информацию дочерним клеткам и организмам. Реализация наследственной информации ДНК (записанной в её генетическом коде) происходит в два этапа – при транскрипции и трансляции. Как вещество, ответственное за точную передачу признаков и свойств в поколениях каждого биологического вида, ДНК обладает высокой стабильностью и высокой точностью воспроизведения (специальные ферменты системы репарации исправляют большинство случайных ошибок и нарушений в структуре ДНК). Как вещество, ответственное за возникновение у организмов новых признаков и обеспечение наследственной изменчивости, ДНК способна к наследуемым изменениям– мутациям. Сочетание этих двух свойств – уникальное качество молекулы ДНК.
См. такжеГенетика, Генная инженерия, Молекулярная биология, Наследственность.
ДЕЛЕНИЕ, форма размножения некоторых организмов и многих клеток многоклеточных организмов. У бактерий деление происходит путём образования перегородки после удвоения ДНК. У одноклеточных организмов, обладающих клеточным ядром, деление протекает в виде митоза. У простейших, помимо обычного деления надвое, встречается шизогония – ряд последовательных делений яд-ра с последующим одновременным разделением цитоплазмы на множество одноядерных клеток. У многоклеточных организмов клетки тела (соматические клетки) делятся путём митоза, а половые клетки (гаметы) – путём мейоза.
ДЕЛЬФИНОВЫЕ, семейство зубатых китов. Включает 22 рода и 52 вида. Делится на 2 подсемейства – белухи идельфины. Распространены практически во всём Мировом океане, однако наибольшее количество видов обитает в его умеренных и тёплых водах. В полярных и субполярных водах живут белухи. Дл. тела дельфиновых 1–3 м, у самых крупных (косатки) до 10 м. Окрас тёмный, серый, белый или пёстрый (сочетание чёрных и белых пятен). Хвостовой плавник с глубокой выемкой на заднем крае. Голова округлая, с «клювом» (у некоторых видов – длинный) или почти без него (белуха). Горло без борозд. Головной мозг крупный, с многочисленными извилинами. Хорошо развита эхолокация. Эхолокационный (он же – звукосигнальный) орган расположен в воздухоносных полостях головы.
Дельфиновые – прекрасные пловцы. Строение тела и кожи обеспечивает возможность гасить турбулентные вихревые потоки при движении, что позволяет развивать скорость до 55 км/ч. Прыгучи (до 5 м в высоту). Питаются рыбой, головоногими моллюсками, некоторые (косатки) – крупными животными. Отлов дельфиновых ограничен (в России их промысел запрещён с 1966 г.), 6 видов и 1 подвид внесены в Красные книги МСОП и России.
ДЕЛЬФИНЫ, подсемейство дельфиновых. Включает 20 родов и 52 вида. Наиболее известны афалины, китовидные, короткоголовые, клювоголовые, серые дельфины, косатка, гринды, морские свиньи и некоторые другие. Дл. тела в среднем 3 м, у мелких (клювоголовые) – ок. 1 м, у крупных (косатка) до 10 м и более. Окрас тёмный (чёрная косатка), серый или пёстрый (морские свиньи). Голова, как правило, отделена от тела лобно-носовой подушкой, длина «клюва» у разных видов различна. Хищники. Число зубов связано с характером питания: у питающихся рыбой зубов много (80—150), их края загнуты назад, чтобы удерживать скользкую рыбу (напр., сельдь); у питающихся головоногими моллюсками зубов немного (24–28), и они округлой формы. Зрение своеобразное: в воде видят плохо, а на поверхности – прекрасно (выхватывают рыбу из рук дрессировщика на выс. 5 м). Слух и эхолокация у дельфинов развиты лучше, чем у других зубатых китов, что позволяет им обнаруживать косяки рыб на расстоянии более 1 км.
Дельфины населяют практически все моря и океаны. Держатся вдали от берега, образуя группы, что способствует более удачной охоте и защите от хищников. Внутри группы создаются пары, но в течение брачного сезона самки могут быть оплодотворены несколькими самцами. Беременность у разных видов от 10 до 12 мес. Рождается один детёныш дл. 70—110 см. У каждого «малыша» есть «крёстная мать», т. е. другая самка, которая помогает ему выжить с момента появления на свет. Она вместе с матерью подхватывает новорождённого и выносит его на поверхность, чтобы он сделал первый вдох, опекает малыша и в дальнейшем. Детёныш питается молоком матери до 6 и более месяцев. Млечные соски самки устроены так, что при давлении на брюхо струя молока сама выталкивается из соска, и «малышу» нужно только подставить рот, чтобы заглотнуть очередную порцию (сосать он не может из-за отсутствия губ). Половая зрелость наступает в 3–5 лет. Продолжительность жизни 30–50 лет.
Дельфины «разговаривают» друг с другом, способны к звукоподражанию. Диапазон издаваемых звуков очень широк. Самый главный – сигнал бедствия, услышав который все члены стаи бросаются на помощь пострадавшему. Если он ранен и не может сам подняться на поверхность, помогают ему всплыть. Дельфины общительны и доверчивы, легко идут на контакт с людьми. Приручённые дельфины помогали ловить рыбу, неоднократно спасали тонущих и даже защищали пловцов от нападения акул. Во 2-й пол. 20 в. в некоторых странах их обучали (в военных целях) работам на довольно большой глубине (до 500 м). Дельфины – постоянные объекты научных исследований. Многие виды (напр., афалины) прекрасно переносят неволю, хорошо поддаются дрессировке, удивляя своими способностями посетителей дельфинариев. Предполагают, что дельфины могут быть одомашнены. Регулярного промысла на дельфинов не ведётся (в России запрещён с 1966 г.). Разрешён ограниченный отлов в научных целях, для океанариумов (дельфинариумов). 4 вида и 1 подвид внесены в Красные книги МСОП и России.