Статья по предмету Биология

181. Методы определения N-концевой аминокислоты
Статьи Биология

Эту процедуру ступенчатого расщепления пептида с N-конца можно повторять многократно, идентифицируя последовательно одну аминокислоту за другой. Метод Эдмана используется в качестве химической основы для определения первичной структуры белков и пептидов. Он реализован в специальном приборе секвенаторе (от англ. sequence последовательность), работающем в автоматическом режиме и позволяющем определить последовательность аминокислот с N-конца пептида до 5060 аминокислотных остатков.
182. Методы определения С-концевой аминокислоты
Статьи Биология

Ферментативные методы гидролиза основаны на избирательности действия протеолитических (вызывающих распад белков) ферментов, расщепляющих пептидные связи, образованные определенными аминокислотами. В частности, пепсин ускоряет гидролиз связей, образованных остатками фенилаланина, тирозина и глутаминовой кислоты, трипсин аргинина и лизина, химотрипсин триптофана, тирозина и фенилаланина. Ряд других ферментов, например папаин, субтилизин, проназа и другие бактериальные протеиназы, также используется для неполного гидролиза белков. В результате полипептидная цепь расщепляется на мелкие пептиды, содержащие иногда всего несколько аминокислот, которые отделяют друг от друга сочетанными электрофоретическими и хроматографическими методами, получая своеобразные пептидные карты. Далее определяют чередование аминокислот в каждом индивидуальном пептиде. Завершается работа воссозданием первичной структуры полной полипептидной цепи на основании определения последовательности аминокислот в отдельных пептидах.
183. Методы селекции
Статьи Биология

Гетерозисные гибриды лошади и осла (мул), одногорбого и двугорбого верблюдов (нар) обладают большой силой и выносливостью. Гибриды тонкорунных овец с диким горным бараном архаром (архаромеринос) отличаются шерстью высокого качества. Отдаленные гибриды (межвидовые, межродовые) животных бесплодны. Причина их стерильности различие хромосом. Гомологичные хромосомы имеют разное строение и не могут конъюгировать. Вспомним, что при нормальном течении мейоза конъюгировавшие гомологичные пары расцепляются и расходятся к разным полюсам деления. В случае скрещивания отдаленных гибридов гомологичные пары не конъюгируют и поэтому расходятся не к разным полюсам, а случайным образом, в гаметах оказываются произвольные наборы хромосом. Такие гаметы обычно нежизнеспособны.
184. Многоклеточные паразиты простейших
Статьи Биология

Как сложилась необычная паразитическая связь нематод с простейшими? По-видимому, эволюционная схема здесь весьма проста. Уже упоминалось, что нематодам свойствен тигмотаксис стремление залезать в любые тесные пространства, где можно прижаться к субстрату всей поверхностью тела. Нематоды устроены так, что могут двигаться только в толще каких-то зернистых субстратов: их кожно-мускульный мешок содержит лишь продольные мышцы, которые позволяют совершать однообразные змеевидные движения. Морские нематоды, конечно, в основном обитают в донных осадках, однако могут успешно заселять и другие биотопы обрастания, нитчатки и даже морской лед. С неменьшим успехом нематоды осваивают тела животных: их много в каналах водопроводной системы губок, на колониях мшанок, в мантийной полости двустворчатых моллюсков, между параподиями полихет, у основания ротовых и ходильных конечностей, а также в жаберных полостях ракообразных и даже в цедильном аппарате во рту усатых китов [4]. Столь же охотно нематоды поселяются в раковинках фораминифер, и нет ничего удивительного в том, что именно камаколаймиды стали внутриклеточными паразитами фораминифер. У камаколаймид гипертрофирована дорсальная железа в пищеводе, а в ротовой полости есть стилетоподобный зуб. По аналогии с наземными фитопаразитами из отряда Tylenchida, у которых выдвижной стилет служит как для прокалывания клеточных стенок растений и впрыскивания содержащего ферменты секрета, так и для всасывания питательной жидкости в кишечник, можно предположить, что камаколаймиды питаются с помощью зуба, используя его в качестве шприца. Тем не менее обнаружение специфических камаколаймид в фораминиферах не имеет близких аналогий в паразитологии. Внутриклеточными паразитами можно назвать, например, кишечнополостных Polypodium hydriforme, живущих в икринках осетров, или трихограмм и некоторых других наездников, чьи личинки развиваются в яйцах насекомых. Однако эти организмы обитают в зиготах специфических крупных клетках, заполненных пищевым материалом. Наш случай первый пример паразитирования многоклеточных животных в клетке активных протистов.
185. Многообразие органического мира
Статьи Биология

В основу систематики ученый положил принцип иерархичности таксонов (единиц классификации организмов): сходные виды он объединил в роды, роды в отряды, а отряды в классы. В наименовании организмов Линней установил бинарную (двойную) номенклатуру: название каждого существа стало состоять из двух латинских слов, первое писалось с большой буквы и указывало родовую принадлежность (существительное), второе видовую (прилагательное). Например, латинское название степного сурка байбака Marmota bybak. В разных местностях этот вид сурков именуют по-разному: свистун, сугур и т. д. Единая номенклатура существенно облегчила взаимопонимание ученых разных стран, заменив прежние многословные описания видов. В дальнейшем система была дополнена категориями семейства, подкласса, подтипа, типа. Так, кошка домашняя (Felis domestica) входит в род мелких кошек семейства кошачьих отряда хищных класса млекопитающих подтипа позвоночных типа хордовых. Кроме домашней кошки род мелких кошек включает амурского лесного кота, камышового кота, рысь. Подход Линнея революционизировал биологию, открыв новые возможности систематизации растительного и животного мира.
186. Моделирование процесса кислотного травления цинка в присутствии ингибиторов
Статьи Биология

где Ф - формный материал, цинк; Р - растворитель, вода; Т - травящее вещество, азотная кислота; Аi, Вi - ингибирующие добавки. На основании проведенных опытов было установлено, что кислоты фталевая и диэтилентриаминпентауксусная, снижая скорость травления,не исключают подтравливания. Наилучшее влияние на избирательность травления оказывают такие органические добавки, как уротропин (УТ), тиодигликолевая кислота (ТДГК), бензимидазол (БИА), а также смесь ТДГК и БИА (рис.1).УТ и БИА использовались квалификации "х.ч.", а ТДГК синтезирована по [2] взаимодействием монохлоруксусной кислоты с сероводородом в щелочной среде. Селективность травления обеспечивается, очевидно, за счет возникновения на свежеобразованной поверхности (Ф) солевых пленок - продуктов взаимодействия металла с ингибиторами (Аi,Вi), причем на избирательность растворения основное влияние оказывает адсорбционная способность ингибиторов. Например, в случае применеия смеси ТДГК с БИА, при реакции цинка с ТДГК, вероятно, тормозится доставка азотной кислоты к поверхности цинка за счет рыхлой пленки продуктов коррозии. Эта пленка уплотняется новой солевой пленкой из продуктов взаимодействия цинка с БИА. Характер зависимостей 4 и 5 (см.рис.),когда асимптота кривых параллельна оси времени, свидетельствует о том, что хотя бы одно из веществ адсорбируется необратимо.
187. Моделирование состава жидких фармформ на основе азотсодержащих органических трииодидов
Статьи Биология

Известно, что иодсодержащие соединения обладают высокой антимикробной и антивирусной активностью [1]. Синтезированы новые биологически активные соединения - трииодиды азотсодержащих органических катионов: 1,3-диметилбензимидазолия (I), 1,3-диэтилбензимидазолия (II), N-децилпиридиния (III), N-цетилпиридиния (IV), N-метилуротропиния (V), тетраэтиламмония (VI). Сочетание биологической активности иодсодержащих соединений и токсичности свободного иода делает необходимым точное установление формы существования иода в составе органических азотсодержащих соединений. Подбор оптимальных условий синтеза с учетом влияния иодкоординирующего растворителя позволит прогнозировать образование биологически активных форм с заданной способностью освобождать молекулярный иод.
188. Мозг наркомана
Статьи Биология

В совокупности все эти изменения мозговой системы вознаграждения приводят к развитию устойчивой реакции организма на действие наркотических препаратов, зависимости от них и сложных форм поведения, связанных с их поиском. Многие аспекты этих сдвигов до сих пор остаются для учёных загадкой, но механизмы некоторых процессов изучены уже досконально. Во время длительного потребления наркотиков и в течение короткого времени после его прекращения отмечается изменение концентрации сАМР и активности CREB в мозговой системе вознаграждения. Это обусловливает рост толерантности к наркотику и зависимости от него и одновременное снижение восприимчивости человека к препарату, что ввергает наркомана в депрессию и апатию. Длительное воздержание от потребления наркотика приводит к изменению активности белка дельта-fosB и глутаматных систем мозга. Эти перемены повышают чувствительность наркомана к эффектам наркотика, когда по прошествии длительного времени он пробует его снова, и порождают у него сильные эмоциональные реакции как при воспоминаниях о былых наслаждениях, так и при воздействии внешних факторов, воскрешающих эти воспоминания.
189. Молекулярная масса белков
Статьи Биология

Аминокислотный состав и последовательность аминокислот выяснены для многих тысяч белков. В связи с этим стало возможным вычисление их молекулярной массы химическим путем с высокой точностью. Однако для огромного количества встречающихся в природе белков химическое строение не выяснено, поэтому основными методами определения молекулярной массы все еще остаются физико-химические методы (гравиметрические, осмометрические, вискозиметрические, электрофоретические, оптические и др.). На практике наиболее часто используются методы седиментационного анализа, гель-хроматография и гель-электрофорез. Определение молекулярной массы белков методами седиментационного анализа проводят в ультрацентрифугах , в которых удается создать центробежные ускорения (g), превышающие в 200000 и более раз ускорение земного притяжения. Обычно вычисляют молекулярную массу по скорости седиментации молекул белка или седиментационному равновесию. По мере перемещения молекул от центра к периферии образуется резкая граница растворитель-белок (регистрируется автоматически). Оптические свойства растворителя и белка используются при определении скорости седиментации; последнюю выражают через константу седиментации s, которая зависит как от массы, так и от формы белковой частицы:
190. Молекулярные машины
Статьи Биология

Было рассказано, как мотор крутится, но не было объяснено, почему синтезируется АТФ. Сейчас подробно мы на этом останавливаться не будем, но вкратце, объяснить это можно следующим образом. Представим АТФ в таком виде: АТФ=АДФ~Ф. Собственно, почему при разрыве этой связи выделяется большое количество энергии? При разрыве образуется отрицательно заряженный фосфат, который гидратируется (покрывается «шубой» из молекул воды). Как вы помните, вода это диполь (кислород имеет частично отрицательный заряд, а два водорода - положительный). И за счет гидратирования эта энергия и получается. Но если синтез АТФ идет в той среде, где воды нет, т.е. в гидрофобной среде, то макроэргической эта реакция не является. Показано, что когда происходит образование ковалентной связи между фосфатными группами молекул АДФ и Ф, ферменту практически не требуется энергии. Реакции синтеза и гидролиза ATP в каталитическом центре фермента активно идут при отсутствии внешнего источника энергии. Условия, в которых находятся молекулы АДФ и Ф в каталитическом центре, существенно отличаются от условий протекания реакции в водной среде, благодаря чему образование молекулы АТФ в активном центре фермента может происходить энергетически "бесплатно". Энергия "падающих" протонов тратится потом на то, чтобы «выпихнуть» вон АТФ, отцепить его от каталитической субъединицы.
191. Молекулярный механизм эволюции
Статьи Биология

Белок этот называется HSP-90, что и обусловило название статьи в „Nature“. Он относится к широкой и важной группе так называемых белков теплового шока, назначение которых, как видно из их определения, состоит в защите клеточных белков от теплового воздействия, то есть от „шока“, который может быть вызван резким повышением температуры окружающей среды. Повышение температуры, вообще говоря, смертельно опасно для любых белков оно разрушает химические связи внутри них, а это приводит к утрате молекулой белка его специфической формы, а с нею и способности к выполнению своих функций в клетке. Этот исход наглядно демонстрирует белок сваренного куриного яйца. Так вот, белки теплового шока, плавающие в межклеточной среде и окружающие снаружи поверхность клеток, как бы принимают тепловой удар на себя и благодаря этой своей „самоотверженности“ предотвращают (до определённого предела, разумеется) разрушение клеточных белков. Исследования последних лет показали, что те же белки теплового шока способны защищать клеточные белки и от многих других опасностей и стрессов, например кислородного голодания, химических повреждений и даже от атаки некоторых патогенов. Более того, проникая в клетку, они защищают её белки даже в отсутствие стресса, когда эти белковые молекулы только образуются внутри клетки, и до тех пор, пока они не свернутся надлежащим образом. Таким образом, белки теплового шока впору назвать просто „защитными“.
192. Морфологическая изменчивость у колониального гидроида dynamena pumila и классификация обнаруженных морфотипов книдарии
Статьи Биология

I60(24). Однорядное расположение гидрантов. Аномалия представляет собой оригинальную форму бокового или, реже, основного побега, которая состоит из одного ряда гидрантов и ценосарка. Гидротеки поочередно развернуты своими устьями налево и направо. Обычно аномалия повторяется на протяжении нескольких междоузлии. Между междоузлиями перетяжек не бывает. После образования перетяжки побег растет нормально, образуя двухрядное расположение гидротек. Данная аномалия совершенно определенно представляет одну из редко встречающихся (недоминирующих) нормаль.ных форм D. pumila. "Однорядное" строение характеризуется морфологической полноценностью, повторяемостью (т. е. воспроизводится в циклическом морфогенезе побега), жизнеспособностью. Ее образование не вызывает никаких нарушений ни в морфогенезе гидрантов, ни в росте побега. В то же время морфогенез побега принципиально отличен от обычного, так как верхушка раз за разом устойчиво расщепляется в процессе роста на 2 зачатка вместо 3, как должно быть в норме. В деталях такое строение весьма напоминает расположение гидрантов у Hydrallmania falcata. К этой аномалии полностью применимо понятие морфотип. Встречается часто.
193. Морфология колонии гидроида obelia longissima
Статьи Биология

Достигнув его основания, столон переходит на субстрат и некоторое время растет по нему, формируя иногда один-два побега (рис 2,Г). Это увеличивает прочность и жесткость основания побега, усиливает прикрепление его к субстрату, что особенно важно при увеличении размеров побегов. фрустулы. Как в естественных условиях, так и при содержании в лаборатории у О. longissima образуются фрустулы (Иванова-Казас, 1977). При этом дистальные междоузлия ветвей любого порядка вмести образования гидранта продолжают расти, формируя гладкую трубку, превышающую в 1,52 раза длину междоузлия. Ценосарк внутри этой трубки сильно истончается в месте перехода кольчатой части перисарка в гладкую и в конце концов рвется (рис. 3,А,5). Отделившаяся верхушка роста продолжает перемещаться н дистальном направлении, при этом становится заметным (в электронном сканирующем микроскопе) отсутствие перисарка на ее переднем конце. Вскоре после этого верхушка роста, ставшая фрустулой, “вываливается” из перисарка и при первом же прикосновении к любому субстрату приклеивается к нему и продолжает рост наподобие отрезка столона. Примерно через 12 ч на ней появляется дорсальная верхушка роста (рис. 3,В), а через сутки из нее формируются междоузлие и гидрант, имеющие размеры меньшие, чем первое междоузлие и гидрант, сформировавшиеся на столоне,
194. Морфология колонии и признаки морфофункциональной адаптации гидроида
Статьи Биология

Большое значение для жизнедеятельности колоний имеет сопротивление побегов на изгиб. Например, у О. loveni сильное течение прижимает побеги к субстрату, а боковые веточки и гидротеки к стволу побега [5]. В таком состоянии гидроид не может ловить добычу, а следовательно, и существовать в местах с сильным поступательным течением. У О. geniculata имеется ряд морфологических приспособлений, уменьшающих гибкость побегов. Прежде всего это отсутствие перетяжек на перисарке в основании каждого междоузлия. Регулярное расположение перетяжек в этой зоне делает перисарк как бы членистым, увеличивая его гибкость. Для представителей рода Obelia весьма характерно наличие хотя бы нескольких перетяжек в проксимальной части каждого междоузлия. Однако у О. geniculata перетяжки очень слабо выражены, членистости перисарка нет, что уменьшает гибкость побега. У других видов рода Obelia увеличение жесткости побега достигается другими путями например, у О. longissima за счет утолщения перисарка и образования полисифонности [З].
195. Морфология колонии и распределительная система у двух видов герматипных кораллов рода acropora
Статьи Биология

В ряде случаев инкрустирующий рост играет важную роль в процессе реколонизации. Нередко вся базальная часть колонии заносится песком и отмирает. После отступления песка выжившая часть колонии формирует зону инкрустирующего роста и обрастает затем свой же отмерший скелет. Так может повторяться много раз, и в строении скелета в соответствующей части колонии это находит ясное отражение. У разных видов Асrороrа соответствующие четыре части колонии развиты не в одинаковой пропорции. Так, A. formosa, A. pulchra (Brook, 1891), A. aspera имеют слабо выраженный ствол, но ярко выраженные ветви. Напротив, у A. hyacinthus (Dana, 1846) и A. clathrata (Brook, 1891) веточки маленькие, а ствол, представляющий продукт слияния ветвей, составляет основную часть тела колонии. У A. humilis и A. digitifera (Dana, 1846) ствол вообще сливается с зоной инкрустации и не может быть от нее отделен. Подобных примеров много, они требуют специального изучения. Для осуществления подобной работы необходим сбор целых колоний, а не нх фрагментов, при точном указании глубины, особенно вблизи поверхности рифа. Применение аквалангистской техники позволяет это осуществить.
196. Морфология колонии у гидроида obelia loveni
Статьи Биология

Карлсен А. Г. 1982. Саркон как уровень организации колониальных гидроидов (Leptolida, Hydrozoa). Докл. АН СССР, 263, № 2, 510512. Марфенин Н. Н. 1973. Морфология роста в колонии гидроидного полипа Dynamena pumila (Hydrozoa. Leptolida). Журн. общ. биол., 34,№ 5, 727737. М а р ф е нин Н. Н. 1977. Опыт изучения интеграции колонии гидроида Dynamena pumila (L.) с помощью количественных морфологических показателей. Журн. общ. биол., 38, № 3, 409422. Марфенин Н. Н. 1980. Метод картирования пространственной организации колониальных Hydrozoa и его значение при изучении частей колонии. В кн.: Теоретическое и практическое значение кишечнополостных. Л., с. 6669. Наумов Д. В. 1960. Гидроиды и гидромедузы морских, солоноватоводных и пресноводных бассейнов СССР. М.Л. Allman G. J. 1871. A monograph of the Gymnoblastic or Tubularian Hydroids. I. The hydroida in general. L. Cornelius P. F. S. 1982. Hydroids and hydromedusae of the family Campanulariidae recorded from the eastern North Atlantic, with a world synopsis of genera. Bull. Brit. Mus. nat. Hist. (Zool.), 42 (2), 37148. Braverman M., Schrandt R. 1967. Colony development as a problem in pattern formation. Gen. Syst, 12, 3951. Ну man L. 1940. The Invertebrates: I. Protozoa through Ctenophora. N. Y., p. 400497
197. Морфофункциональныи анализ временной колонии на примере гидроида moeris1a maeotica
Статьи Биология

Одновременно в колонии продолжается отпочковывание латеральных почек и рост из них дочерних колоний, которые вскоре переплетаются друг с другом, образуя настоящий клубок (рис. 4). Такая ассоциация колоний может быть полезной в их существовании. Обычно наиболее крупные гидранты вытягиваются из “клубка” на 11,5 см, что позволяет “клубку” контролировать площадь примерно в 37 см2. Гидрант, поймавший добычу, часто подтягивается благодаря сжатию ножки в направлении к “клубку”. Это приводит к тому, что крупная жертва становится добычей по крайней мере нескольких гидрантов из “клубка”. Такая поддержка должна быть жизненно важной для молодых гидрантов, малые размеры которых значительно уменьшают вероятность поимки ими добычи и сокращают продолжительность безболезненного голодания в отсутствие пищи. Кроме того, запутываясь в “клубке”, гидрант таким способом прикрепляется к нему, поэтому “клубок” для некоторых гидрантов является также субстратом.
198. Морфофункциональный анализ организации моноподиальных колоний гидроидов с терминально расположенными зооидами
Статьи Биология

У Т. larynx полость ценосарка разделена продольным тонким мезентерием на два, а местами на три канала, что позволяет гидроплазме двигаться по ним в противоположных направлениях. Скорость течения всегда постояннаоколо 0,1 мм/с. В концевых отделах ценосарка (верхушках роста или под гидрантами) течения разворачиваются, переходя из восходящего потока в нисходящий (рисунок, 4). Пройти мимо места ответвления боковой ветви течение гидроплазмы, как правило, не может оно обязательно направляется в боковую ветвь и, лишь обойдя ее, возвращается к месту ответвления, после чего и продолжает путь далее по ценосарку ствола. На рисунке, 4 представлена схема перемещения гидроплазмы на участке колонии, которая дает достаточно полное представление о том, что происходит в целой колонии. Остается добавить, что продольный мезентерий, благодаря наличию которого возможно существование такой разновидности распределительной системы, выглядит весьма примитивным. Он неодинаковой толщины, местами перфорирован (что позволяет потокам гидроплазмы все же сообщаться друг с другом) , делит трубку ценосарка на неравные ло объему части так, что преимущество может оказаться то у одного, то у другого канала. Наконец, даже число каналов на небольшом отрезке ствола может варьировать. Такая неопределенность почти по всем морфологическим характеристикам продольного мезентерия позволяет считать, что у Т. larynx мы имеем дело с его примитивным вариантом.
199. Морфофункциональный анализ стелющейся колонии у гидроидов на примере cordylophora inkermanica marfenin
Статьи Биология

Исследование С. inkermanica дает дополнительный материал по проблеме интеграции колонии. Естественным кажется предположить, что в примитивной колонии целостность невелика. Известны два аспекта в проблеме целостности колонииморфологический и физиологический (Беклемишев, 1964). С точки зрения морфологии, колонии С. inkermanica состоят из расходящихся центробежно столонов с расположенными на них побегами (или гидрантами). Если мы столон с принадлежащими ему побегами назовем условно “лучом”, то каждый луч оказывается морфологически полярным. На дистальном его конце находится зона роставерхушка, от которой происходит образование новых побегов. Размеры последних к проксимальному концу луча увеличиваются. В то же время по мере старения возрастает число рассосавшихся гидрантов, так что на проксимальном конце луча часто побеги могут быть без гидрантов. Со средней частью луча связана наибольшая интенсивность ветвления гидроризы и формирования споросаков. Следовательно, в пределах луча мы наблюдаем некую закономерность строения, а так как вся колония представляет собой совокупность определенным образом соединенных лучей, то закономерной оказывается и морфология колонии в целом. В колонии можно выделить определенные зоны (Марфенин, 1973), которых у С. inkermanica, очевидно, три: 1) в центре колонии находится старейшая зонадеградации и рассасывания, 2) к периферии от неезона ветвления и размножения, 3) на самой периферии зона интенсивного роста и образования новых побегов.
200. Музыка и мозг
Статьи Биология

В 1990-х гг. Йон Бейкин (Jon S. Bakin), Жан-Марк Идлайн (Jean-Marc Edeline) и я провели опыт, в котором попытались выяснить, изменяется ли у животного базовая организация слуховой коры, когда оно начинает понимать, что какой-то определённый тон для него важен. Вначале мы предлагали морским свинкам множество разнообразных тонов и регистрировали ответы нейронов, чтобы определить, какие из них вызывают максимальные реакции клеток. Затем мы обучали животных воспринимать определённый тон как сигнал, предшествующий болевому раздражению лап слабым электрическим током. Условный рефлекс вырабатывался у морских свинок через несколько минут. После этого мы снова определяли силу нейронных ответов непосредственно после обучения и некоторое время (до двух месяцев) спустя. Было обнаружено, что настройка нейронов изменилась, сместившись в область частот сигнального тона. Таким образом, мы выяснили, что обучение вызывает перенастройку мозга, в результате которой увеличивается число нейронов, отвечающих максимальными реакциями на поведенчески значимые звуки. Процесс охватывает всю слуховую кору, переиначивая частотную карту так, чтобы переработкой информации о значимых звуках занимались более обширные её участки. Для того чтобы определить, какие звуковые частоты представляют для животного особую важность, достаточно изучить частотную организацию его слуховой коры.

Blog

Статья по предмету Биология