Обложка Жегунов Г.Ф., Нардид О.А. Клеточные механизмы выживания: Что делает клетку живой. Природа, гипотезы, философия
Id: 249153
650 руб.

Клеточные механизмы выживания:
ЧТО ДЕЛАЕТ КЛЕТКУ ЖИВОЙ. Природа, гипотезы, философия № 187
Клеточные механизмы выживания: Что делает клетку живой. Природа, гипотезы, философия

URSS. 2019. 504 с. ISBN 978-5-9710-6741-2.

Аннотация

Очевидно, что живые тела очень уязвимы. Они состоят из обнаженных, нежных, податливых клеток, не имеющих существенной защиты от очень многих факторов внешней среды. В частности, как низкие, так и высокие температуры для них губительны, отсутствие пищи и воды — смертельно, перепады давления — разрушительны, облучение — вредно, механическое воздействие — пагубно, действие токсинов — убийственно. А ведь именно в таких геофизических условиях ...(Подробнее)зарождалась жизнь на Земле. Мало того, природная обстановка на Земле постоянно изменяется, а время от времени — катастрофически, убивая все вокруг. Как в таких обстоятельствах клетка могла возникнуть, выжить и сохраниться? Что сделало ее живой и какие достоинства клетки способствуют этому? Благодаря чему она существует в течение четырех миллиардов лет? В чем основа перманентности клеточной жизни?

В книге в доступной форме приведены научные представления о принципах устойчивой организации, стабильном функционировании и резистентности клеток. Рассмотрены главные физико-химические и биологические свойства клеток, а также основные клеточные процессы и механизмы, лежащие в основе их существования. Отмечены особенности организации генома, цитоплазмы и метаболизма, их роль в постоянном поддержании жизни. Описан поверхностный аппарат, мембраны клеток, а также транспорт веществ, как инструменты защиты и взаимодействия с внешней средой. Рассмотрены основы репродукции, как стратегический механизм выживания и перманентности клеток и явления жизни. Показана определяющая роль генома и генетической информации в жизни клеток и живых тел. Отмечены основные моменты происхождения и развития клеточной жизни. Осмысливаются общие принципы существования и выживания клеток.

Некоторые биологические явления рассматриваются с нестандартных точек зрения, проводятся философские обобщения, высказываются новые концепции и гипотезы.

В книге представлены материалы, которые будут интересны каждому читателю, а также полезны при изучении курса «Биология клетки» для студентов, аспирантов и преподавателей биологических и медицинских специальностей.


Оглавление
Введение10
1. Выжить и размножиться10
2. Клетка — это жизнь, а жизнь — это клетка12
Список сокращений18
Глава 1. Организация клеток. Форма и содержание19
1.1. Особенности состава19
1.1.1. Вещества и энергия19
1.1.2. Вода22
1.1.3. Углерод25
1.1.4. Клеточные компоненты27
1.1.5. Белки30
1.1.6. Нуклеиновые кислоты35
1.1.7. Углеводы42
1.1.8. Липиды43
1.2. Специфика строения и организации44
1.2.1. Уровни организации44
1.2.2. Роль информации48
1.2.3. Компартментализация52
1.2.4. Ядро55
1.2.5. Хромосомы57
1.2.6. Геном65
1.2.7. Цитоплазма69
1.2.8. Поверхностный аппарат77
1.2.9. Биологические мембраны78
1.2.10. Основные принципы организации клеток83
1.2.11. Наноконструкция клеток87
1.2.12. Универсальность89
1.2.13. Основные характеристики клеток92
Заключение главы 194
Глава 2. Физико-химические свойства клеток и их компонентов. Природная основа жизни96
2.1. Материальность96
2.2. Автономность, дискретность, упорядоченность и целостность99
2.3. Характерная форма, эластичность и малый объем101
2.4. Физико-химические термодинамические системы102
2.5. Роль температуры107
2.6. Роль давления115
2.7. Катализ и непрерывные физико-химические процессы118
2.8. Вода, диссоциация, рН, буферные растворы119
2.9. Тепловое движение, внутренняя подвижность, диффузия и осмос121
2.10. Агрегатное состояние, вязкость и механические свойства123
2.11. Типы сил и взаимодействий молекул в клетках124
2.12. Движение тел в вязкой жидкости цитоплазмы127
2.13. Особенности молекулярной организации жидкостей. Жидкие кристаллы129
2.14. Кристаллические и аморфные тела133
2.15. Гидрофильность и гидрофобность134
2.16. Капиллярные явления139
2.17. Дисперсные коллоидные системы и поверхности раздела фаз142
2.18. Адсорбция и абсорбция144
2.19. Электродинамические и электростатические механизмы146
2.20. Физико-химические свойства НК152
2.21. Физико-химические свойства белков156
2.22. Физико-химические свойства биомембран160
2.23. Мембранный потенциал165
2.24. Перенос веществ через мембраны170
2.25. Электромагнитные поля и излучения. Фотобиологические процессы176
2.26. Биологическое поле182
2.27. Квантовые механизмы186
2.28. Автоколебательные процессы188
2.29. Эффекты воздействия физико-химических факторов на клетки190
2.30. Клетки и их фрагменты in vitro199
Заключение главы 2201
Глава 3. Биологические свойства, функции, процессы и механизмы. Механизмы выживания и поддержания клетки живой204
3.1. Базовые свойства и функции204
3.1.1. Питание и пищеварение204
3.1.2. Потребление воды206
3.1.3. Выделение208
3.1.4. Дыхание210
3.1.5. Движение211
3.1.6. Размножение214
3.2. Процессы и механизмы жизнеобеспечения и выживания214
3.2.1. Процессы, механизмы, взаимодействия, состояния и функции214
3.2.2. Ферменты и биокатализ218
3.2.3. Трансформация веществ и энергии225
3.2.4. Метаболизм234
3.2.5. Информационно-генетические процессы247
3.2.6. Цитологические макропроцессы250
3.2.7. Физиологические процессы253
3.2.8. Функциональные системы клеток258
3.2.9. Скрытая жизнь262
3.2.10. Цикличность процессов266
3.2.11. Гомеостаз270
3.2.12. Адаптация273
3.2.13. Связь с внешней средой277
3.3. Биоавтономность — основа независимого бытия278
3.3.1. Самоорганизация278
3.3.2. Саморегуляция281
3.3.3. Самосохранение282
3.3.4. Самообновление283
3.3.5. Самообеспечение284
3.3.6. Самовоспроизведение285
Заключение главы 3286
Глава 4. Возникновение и эволюция. Что создало клетку и обеспечило существование288
4.1. Геофизические условия Земли288
4.2. Происхождение и развитие клеток и живых тел290
4.3. Возникновение клетки, эукариот и многоклеточности296
4.4. Клетки и многоклеточные организмы304
4.5. Фенотипическое разнообразие и генетическое единство308
4.6. Роль факторов эволюции в выживании319
4.6.1. Наследственность319
4.6.2. Изменчивость325
4.6.3. Естественный отбор330
4.6.4. Эволюция332
4.7. Стабильность и устойчивость клеточной жизни338
Заключение главы 4341
Глава 5. Неотвратимость гибели. Смерть как неизбежный этап обновления343
5.1. Ценность жизни343
5.2. Спонтанная диссипация и ограниченность существования343
5.3. Поддержание целостности346
5.4. Старение350
5.5. Неминуемая гибель358
Заключение главы 5362
Глава 6. Репродукция — стратегический механизм выживания. Геномный транзит364
6.1. Репродукция и размножение364
6.2. Деление. Клеточный и геномный цикл эукариот365
6.2.1. Интерфаза365
6.2.2. Митоз368
6.2.3. Хромосомный или геномный цикл370
6.2.4. Мейоз371
6.2.5. Цитокинез376
6.3. Типы размножения376
6.3.1. Бесполое размножение377
6.3.2. Половое размножение380
6.4. Репродукция как способ выживания385
6.5. Обмен живых тел387
6.6. Геномный транзит388
Заключение главы 6392
Глава 7. Управление механизмами жизни и выживания. Информационно- генетический контроль393
7.1. Информация и управление393
7.2. Живые компьютеры406
7.3. Генетическая информация414
7.4. Система кодирования и записи информации419
7.5. Генетический материал422
7.6. Генетические файлы427
7.7. Генные сетевые программы429
7.8. Матричные процессы. Копирование и клонирование434
7.9. Экспрессия генов437
7.10. Генетическая и фенотипическая индивидуальность443
7.11. Геном и феном447
7.12. Направленные перестройки генома453
7.13. Трансгенез456
7.14. Биоинфогенез и инфобиогенез460
7.15. Клетка для генома462
Заключение главы 7464
Глава 8. Бесконечность явления466
8.1. Жизнь и смерть организмов466
8.2. Бессмертное Явление жизни467
8.3. Инфо-генетическая непрерывность471
Заключение главы 8479
Заключение. Что делает клетку живой и обеспечивает выживание480
1. Зачем нужна клетка?480
2. Что делает клетку живой?481
2.1. Физико-химические условия481
2.1.1. Движение, низкая температура, но жидкая вода! — главные условия жизни481
2.2. Базовая структура, явление, информация и организованность483
2.2.1. Определяющая роль генома483
2.2.2. Избирательный катализ484
2.2.3. Информация485
2.2.4. Организованность487
3. Клеточные механизмы выживания489
3.1. Тактические механизмы489
3.1.1. Природная устойчивость489
3.1.2. Переключение генетических программ491
3.1.3. Синтез новых структурных, функциональных белков и ферментов491
3.1.4. Изменение кинетических и регуляторных свойств ферментов492
3.1.5. Изменение структурно-функциональных свойств мембран492
3.1.6. Синтез защитных белков492
3.2. Стратегические механизмы493
3.2.1. Борьба с энтропией493
3.2.2. Репродукция геномов494
3.2.3. Эволюция496
3.2.4. Гипобиоз и анабиоз497
Список литературы499

Об авторах
Жегунов Геннадий Федорович
Доктор биологических наук, профессор, академик Украинской академии наук, лауреат Государственной премии Украины в области науки и техники. Выпускник кафедры физиологии человека и животных Харьковского государственного университета им. А. М. Горького. Заведующий кафедрой биохимии Харьковской государственной зооветеринарной академии. Автор и соавтор более 350 печатных научных работ, а также учебников: «Медична бiологiя» (2004), «Цитогенетические основы жизни» (2004), «Медицинская биология» в 2 т. (2005), «Биология клетки» (М.: URSS) и монографий: «Торможение жизнедеятельности клеток» (1987), «Законы биологии» (2006), «Природа жизни и бессмертия» (2011), «The dual nature of life» (2012, Springer, Heidelberg), «Природа жизни и бессмертия: Основные положения теории жизни» (М.: URSS). Область научных интересов: общая биология, биология клетки, молекулярная биология, эволюция.
Нардид Олег Анатольевич
Доктор биологических наук, профессор. Выпускник Харьковского государственного университета им. А. М. Горького. Заместитель директора по научной работе Института проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, профессор кафедры физической и биомедицинской электроники и комплексных информационных технологий факультета радиофизики, биомедицинской электроники и компьютерных систем Харьковского национального университета им. В. Н. Каразина. Автор и соавтор более 300 печатных научных работ, монографий: «Атлас инфракрасных спектров криоконсервантов» (2001), «Актуальные проблемы криобиологии и криомедицины» (2012). Область научных интересов: общая биология, биофизика клетки, молекулярная биология, криобиология.