Читать онлайн «Энциклопедия «Биология» (без иллюстраций)». Страница 221

Введён в культуру североамериканскими индейцами задолго до появления в их краях европейцев. В 17 в. завезён в Европу. В России известен с 18 в., но изначально не получил должного признания. В 1920-х гг. внимание к этому растению привлёк академик Н.И. Вавилов, который, побывав с научной экспедицией в Северной Америке, узнал о чудодейственных свойствах клубней топинамбура (индейцы, регулярно употреблявшие их в пищу, были сильными, крепкими и никогда не болели). Топинамбур стали возделывать в Нечерноземье, но после смерти Вавилова о нём вновь забыли. Современные российские учёные изучили химический состав клубней топинамбура и создали на их основе препарат «Долголет», укрепляющий иммунную систему. Культура возобновилась в Нечерноземье, приобрела популярность у огородников в различных зонах земледелия.

ТО́ПОЛЬ, род деревьев семейства ивовых. Включает 30 видов, распространённых в Северном полушарии. В России 10–15 видов. Выс. деревьев до 40–45 м, толщина ствола до 1 м и более. Кора трещиноватая, буро– или тёмно-серая. Крона шатровидная, яйцевидная или пирамидальная. Почки часто клейкие и ароматные. Листья варьируют от округлых до ланцетных. Цветёт до распускания листьев или одновременно. Соцветия – цилиндрические серёжки, прямостоячие или повислые. Плод – коробочка с многочисленными мелкими семенами, оснащёнными пучком тонких шелковистых волосков (тополиный пух), переносятся ветром. Тополя могут жить до 150 лет, но обычно рано повреждаются гнилью. В городах дымоустойчивы. Широко используются для озеленения. К роду тополь относится и всем известная осина, отличающаяся от других тополей тем, что её почки и листья не выделяют смолы, пластинки листьев широкие, на длинных черешках, дрожащие при малейшем ветерке (научное название осины – тополь дрожащий). Близкий родственник осины – тополь белый, или серебристый, культивируемый по всему свету. Древесину тополей используют для изготовления бумаги, искусственного шёлка, спичек, фанеры, тары и предметов домашнего обихода.

ТОЧИ́ЛЬЩИКИ, семейство жуков. Включает ок. 1700 видов, распространены широко. В России ок. 100 видов. Мелкие (дл. 2–8 мм), скромно окрашенные (от рыжего до тёмно-бурого цвета) насекомые. Личинки белые, мясистые, с короткими ногами. Живут точильщики обычно в мёртвой древесине, протачивая ходы, в древесных грибах, некоторые повреждают деревянные строения, мебель, книги, пищевые продукты. Личинки развиваются на травянистых растениях, в грибах, шишках хвойных, перегное. В домах встречаются красно-бурый хлебный точильщик, повреждающий пищевые продукты, книги и т. д., и серый домовый точильщик, повреждающий деревянные стены, балки, мебель.

ТРА́ВЫ, растения, стебли которых не одревесневают или одревесневают незначительно. Из-за слабой работы образовательной ткани – камбия стебли у них утолщаются медленно. Травы могут быть однолетними, двулетними и многолетними.

ТРАДЕСКА́НЦИЯ, род растений сем. коммелиновых. Назван в честь английских садоводов и ботаников 17 в. отца и сына Традескантов. Известно ок. 60 видов. Родина – тропические области земного шара. Многолетние травянистые, прямостоячие или ползучие, вечнозелёные или летнезелёные растения. Стебли облиственные по всей длине. Цветки в коротких полузонтиках, метёлках или кистях на концах побегов. Как комнатное декоративное растение выращивают традесканции: белоцветную, толстянковую, Лоджеса и др. Существуют садовые пёстролистные формы с полосками различной окраски. Растения с зелёными листьями хорошо растут в тени, с пёстрыми – в светлых местах с притенением. Почвосмесь из перегнойной, дерновой земли и песка (1:1:0,5).

Традесканция Лоджеса очень декоративна, но довольно редкое растение, отличается от других видов тем, что растёт в виде прикорневой розетки из красивых крупных оливково-зелёных листьев с серебристой полосой по центру. Цветёт в марте – июле. Цветки сиренево-лиловые, диам. до 4,5 см. Размножается отделением розетки при пересадке. Растёт медленно.

ТРАНСКРИ́ПЦИЯ, биосинтез молекул рибонуклеиновых кислот (РНК) на соответствующих участках молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК); первый этап в действии гена по реализации генетической информации.

Для синтеза РНК используется одна, т. н. смысловая цепь из двуцепочечной молекулы ДНК. Матричный синтез РНК (т. е. синтез с использованием матрицы, шаблона, в данном случае – ДНК) осуществляет фермент РНК-полимераза. Этот фермент «узнаёт» на ДНК стартовый участок (участок начала транскрипции), присоединяется к нему, расплетает двойную цепь ДНК и начинает синтез одноцепочечной РНК. К смысловой цепи ДНК подходят нуклеотиды, присоединяются к ней по принципу соответствия (комплементарности), а затем передвигающийся по ДНК фермент сшивает их в полинуклеотидную цепь РНК. Скорость роста цепи РНК у кишечной палочки составляет 40–45 нуклеотидов в секунду. Окончание транскрипции кодируется специальным участком ДНК. Подобно другим матричным процессам – репликации и трансляции, транскрипция включает три стадии – начало синтеза (инициация), наращивание цепи (элонгация) и окончание синтеза (терминация). После отделения от матрицы РНК поступает из клеточного ядра в цитоплазму. Информационная РНК (и-РНК), прежде чем присоединиться к рибосоме и в свою очередь стать матрицей для биосинтеза белка (трансляции), подвергается ряду преобразований. Таким образом происходит переписывание (лат. «транскрипцио» – переписывание) генетической информации, заключённой в последовательности нуклеотидов ДНК, в последовательность нуклеотидов и-РНК. Во всех организмах при транскрипции ДНК образуются РНК всех классов – информационные, рибосомальные и транспортные.

В 1970 г., когда был открыт фермент некоторых опухолеродных вирусов, осуществляющий синтез ДНК на матрице РНК, т. е. обратную транскрипцию, центральная догма молекулярной биологии потребовала уточнения.

ТРАНСЛЯ́ЦИЯ, синтез белков (полипептидов) на рибосомах с использованием в качестве матрицы информационной рибонуклеиновой кислоты (и-РНК); завершающий этап реализации генетической информации в живых клетках. В ходе трансляции информация, записанная в нуклеиновых кислотах в виде генетического кода, переводится в последовательность аминокислот в синтезируемых белках. При этом четырёхбуквенный нуклеотидный «язык» передаётся (лат. «трансляцио» – передача) «языком» двадцатибуквенным аминокислотным.

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.