Энциклопедия «Биология» (с иллюстрациями)

Горкин Александр Павлович

Трансляция – очень сложный процесс (гораздо более сложный, чем два других основных матричных синтеза – репликация итранскрипция). В нём участвуют все виды рибонуклеиновых кислот, 20 видов аминокислот, многочисленные ферменты, белковые факторы, регулирующие начало (инициацию), продолжение (элонгацию) и окончание (терминацию) процесса. Главный организующий центр трансляции – клеточный органоид рибосома. Удивительная точность взаимодействия всех участников синтеза обеспечивается высокой специфичностью ферментов и взаимным «узнаванием» молекул, основанном на образовании связей между комплементарными парами азотистых оснований: аденин – тимин (урацил) и гуанин – цитозин. Кроме того, одни ферменты способны исправлять случайные ошибки других.

В сильно упрощённом виде трансляция

включает следующие стадии. Синтезированная в клеточном ядре в ходе транскрипции молекула и-РНК поступает в цитоплазму, претерпевает ряд модификаций и соединяется с рибосомой (в клетках прокариот, не разделённых на ядро и цитоплазму, и-РНК связывается с рибосомой сразу). Находящиеся в цитоплазме аминокислоты активируются взаимодействием с богатым энергией соединением – АТФ. Поскольку аминокислоты и и-РНК в силу их химического строения «не соответствуют» друг другу (не могут взаимодействовать), между ними существует своего рода переходник – транспортные РНК (т-РНК). Активированные специальным ферментом аминокислоты с участием этого же фермента (для каждого вида аминокислоты – своего) соединяются т-РНК, также только со своей. Далее т-РНК, несущая аминокислоту, поступает на рибосому и своим антикодоном (тройкой нуклеотидов), узнав на и-РНК свой кодон (комплентарную тройку нуклеотидов), закрепляется на и-РНК на единственном свободном месте рядом со строящейся полипептидной цепью. Специальный фермент рибосомы образует пептидную связь между аминокислотой и синтезируемым полипептидом, а рибосома сдвигается по цепи и-РНК на один кодон, освобождая место для присоединения следующей т-РНК. Так происходит наращивание полипептидной цепи до тех пор, пока рибосома не дойдёт до «стоп-кодона». Получив сигнал окончания синтеза, белковые факторы терминации освобождают полипептидную цепь от рибосомы. Таким образом кодоны и-РНК определяют последовательность аминокислот в белке, а следовательно, его строение, свойства и активность.

По мере продвижения рибосомы вдоль и-РНК её начальный (инициирующий) участок освобождается, с ним соединяется ещё одна рибосома. Одновременно на одной молекуле и-РНК могут «работать» от нескольких единиц до нескольких десятков рибосом, используя одну матрицу для синтеза сразу многих копий молекулы полипептида (белка). Такой комплекс и-РНК со многими рибосомами называется полирибосомой или полисомой.

В зависимости от потребностей клетки или организма в определённых белках (ферментах) их синтез контролируется как генами, так и другими механизмами регуляции, действующими на разных этапах реализации генетической информации, в том числе и на этапе трансляции.

Клеточные органоиды хлоропласты и митохондрии имеют собственный, не зависящий от ядра аппарат белкового синтеза.

ТРАНСПИРАЦИЯ, испарение воды растением. Основной орган транспирации – лист. Вода испаряется растением либо непосредственно из клеток его покровных тканей (у мхов), либо через устьица, куда поступает по межклетникам паренхимы. Благодаря транспирации в растении возникает ток воды и растворённых в ней минеральных веществ от корней к листьям. Кроме того, испарение воды листьями в жаркую погоду способствует их охлаждению, защищает от перегрева. Транспирация может играть и отрицательную роль: при недостаточной влажности и высокой температуре воздуха её усиление приводит к завяданию и даже гибели растений.

ТРАХЕИ, 1) органы дыхания у многоножек, насекомых и некоторых других членистоногих. Представляют собой систему трубочек, которые у поверхности тела открываются наружу дыхальцами (стигмами). С помощью специальных устройств дыхальца могут фильтровать воздух, входящий в трахеи, открываться и закрываться. Внутри тела трахеи, все более разветвляясь, подходят ко всем органам и тканям. Их микроскопические окончания называются трахеолами. Кислород и углекислый газ движутся по трахеям и трахеолам в результате простой диффузии или дыхательных движений. Такой способ доставки кислорода к тканям и клеткам гораздо менее эффективен, чем с током крови, поэтому эволюция насекомых шла по пути ограничения размеров их тел;

2) у растений – крупные сосуды (см. Проводящие ткани).

ТРАХЕИДЫ, часть проводящей системы растения, обеспечивающая восходящий (от корней к листьям) ток воды с растворёнными минеральными веществами. Длинные трубки, составленные удлинёнными мёртвыми (лишёнными ядра и протоплазмы) клетками (члениками) с одревесневшими, неравномерно утолщёнными стенками. По характеру утолщений различают трахеиды спиральные, кольчатые, лестничные, сетчатые

и точечные. Перегородки между соседними клетками снабжены отверстиями – порами. Более крупные сосуды принято называть трахеями. Их длина может достигать у лиан и некоторых деревьев нескольких десятков метров.

ТРАХЕЯ, трубчатая часть дыхательных путей у наземных позвоночных. У человека – хрящевая полая трубка, расположенная на передней поверхности шеи между гортанью и главными бронхами. Имеет дл. 11–13 см и состоит из 16–20 хрящевых полуколец. Слизистая оболочка покрыта мерцательным реснитчатым эпителием. В трахее продолжается согревание и увлажнение вдыхаемого воздуха, начинающееся в полости носа. Наиболее частое воспалительное заболевание трахеи – трахеит.

ТРЕПАНГИ, беспозвоночные животные класса голотурий. Объекты промысла в странах Юго-Восточной Азии; в России – в Приморье. В пищу используют мясистую стенку тела (деликатесный продукт).

ТРЕСКООБРАЗНЫЕ, отряд костистых рыб. Известны с палеоцена. Занимают промежуточное положение между мягкопёрыми и колючепёрыми рыбами. Отряд включает 12 семейств и ок. 750 видов, распространённых во всех морях (исключение – пресноводный обыкновенный налим). В водах России обитают треска, пикша, сайка, сайда, навага, мерланг, мерлуза, минтай, морские налимы, обыкновенный налим и др. Дл. от 15 см до 1,8 м. Для многих характерен усик на подбородке. Плавники обычно без колючек. Чешуя циклоидная. Большинство трескообразных ведёт придонный, стайный образ жизни. Важный объект промысла (до 10–15 % мирового улова). В Красную книгу России внесён находящийся под угрозой исчезновения узкоареальный подвид трески – кильдинская треска (оз. Могильное на о. Кильдин в Баренцевом море).

ТРЕТИЧНЫЙ ПЕРИОД, устаревшее название первой системы кайнозойской эры, включающее современные палеоген и неоген. Иногда используется в зарубежной научно-популярной литературе. Произошло от первоначального деления фанерозоя на первичную (палеозой), вторичную (мезозой) и третичную системы.

ТРИАСОВЫЙ ПЕРИОД (триас), первый период мезозойской эры. Длился ок. 35 млн. лет. Начался 248 млн. лет назад, завершился 213 млн. лет назад. Суперконтинент Пангея начал раскалываться на огромную Гондвану и Лавразию. Их разделил длинный океан Тетис. Климат в глубине континентов был сухим и жарким, по их окраинам увлажнённым. После великого позднепермского вымирания, в триасе произошла окончательная смена палеозойской флоры и фауны на мезозойскую. В растительном мире стали преобладать настоящие папоротники, саговниковые, хвойные и гинкговые. В морях возникли новые группы аммонитов, двустворчатых моллюсков и брахиопод. Появились белемниты, шестилучевые кораллы, правильные морские ежи. Среди лабиринтодонтов возникли огромные формы с почти метровыми черепами. К концу триаса лабиринтодонты почти вымерли, и появились лягушки. В начале триаса ещё продолжали царствовать териодонты и дицинодонты. Но вскоре их сменили новые группы рептилий – динозавры, крокодилы, черепахи, ящерицы. В морях возникли плезиозавры и плакодонты, а ещё раньше – ихтиозавры. В позднем триасе в воздухе появились птерозавры. С этого же времени известны первые млекопитающие и, вероятно, прямые предки птиц. Триас – время крупных перемен в растительном и животном мире. Тогда и были заложены основные черты мезозойского мира, а также – фундамент, на котором впоследствии сформировался мир современных животных.

ТРИЛОБИТЫ, класс ископаемых морских членистоногих. Существовали в кембрии – перми. Мягкое сегментированное тело трилобита было уплощённым в спинно-брюшном направлении, овально удлинённым. Его покрывал обызвествлённый хитиновый панцирь, разделённый на головной щит, туловищный отдел и хвостовой щит. В туловищный отдел входило от 2 до 44 подвижно сочленённых сегментов. У многих трилобитов имелись фасеточные глаза, иногда выставленные на удлинённых стебельках, длинные боковые и хвостовые шипы. На голове располагалась пара антенн. По бокам брюшного отдела имелось множество двуветвистых ножек, наружные выполняли функции жабр, а внутренние предназначались для плавания или ползания по дну. Длина тела колебалась от нескольких миллиметров до 80 см.