Ник Лэйн: Кислород. Молекула, изменившая мир

Альтернативная гипотеза строится на том, что иридий в этих отложениях появился в результате сильнейших извержений вулканов в области Деканского плоскогорья (Индия). К катастрофическим пожарам могли привести оба явления, однако не очень понятно, как Деканские траппы могут объяснить происхождение кратера на дне отступивших морей на полуострове Юкатан (Мексика) и возникшую впоследствии «мегаволну» цунами.

Поскольку дополнительный кислород добавляли к воздуху стандартного состава, повышалась общая плотность воздуха. Более высокая плотность облегчала подъем (из-за повышения числа Рейнольдса) и могла способствовать эволюции полета. В серии замечательных статей Роберт Дадли связал происхождение летающих насекомых, птиц и летучих мышей с изменениями плотности атмосферного воздуха.

Мегарахна — вымершее хищное членистоногое. — Примеч. пер.

На самом деле, промежуточных соединений может быть намногo больше, но эти три самые важные. Их стабильность и реакционная способность зависят от протонирования (наличия связанного иона водорода, как в пероксиде водорода), что, в свою очередь, определяется внешними условиями. Например, супероксидный радикал (О 2 -+) гораздо более активен в протонированной форме (НО 2 +).

В норме железо прочно связано с белками, находящимися внутри клеток, но при некоторых патологических состояниях оно высвобождается и оказывается даже в ядре.Здесь положительно заряженные ионы железа связываются с отрицательно заряженной ДНК и повреждают ее.

Несмотря на звучное название, супероксидный радикал не очень активно реагирует с липидами, белками или ДНК. Однако он весьма активно взаимодействует с другими радикалами, такими как оксид азота, и это может быть причиной повреждения клеток. Кроме того, он активен в слабокислой среде вблизи клеточных мембран, а потому может разрушать мембраны.

Вокруг вращающейся заряженной частицы образуется магнитное поле. Это справедливо и для электрического тока в катушке проволоки, и для единственного электрона в атоме. Теоретически все химические (ковалентные) связи образованы парами электронов. Электроны в паре обычно имеют противоположно направленные (антипараллельные) спины. Противоположные спины уравновешивают друг друга, так что молекула в целом спином не обладает. По этой причине большинство химических соединений не проявляют магнитных свойств. Обладающие магнитными свойствами атомы или молекулы, такие как железо или кислород, обязательно имеют хотя бы один неспаренный электрон, а такое электронное состояние, как мы видели, является неустойчивым. Однако в соответствии с законами квантовой механики структура кислорода с двумя неспаренными электронами значительно устойчивее, чем структура с обычной двойной связью, о которой всем нам рассказывали в школе (см. рис. 8).

Число Авогадро — количество молекул в одном моле любого вещества; численное значение 6,023 × 10 23. Один моль вещества — это его молекулярная масса, выраженная в граммах. Молекулярная масса гидроксильного радикала 17, так что моль гидроксильных радикалов весит 17 г. Это означает, что в 17 г гидроксильных радикалов содержится 6,023 × 10 23гидроксильных радикалов. Средний объем клетки млекопитающего составляет от 10 -9до 10 -8мл. Данный расчет (с модификациями) взят из книги Холлиуэлла и Гаттриджа «Свободные радикалы в биологии и медицине», см. список литературы в конце книги.

Бактерии одного вида или родственных видов обмениваются генами при конъюгации, аналогичной половому размножению. Иногда эти гены являются частью хромосом, иногда частью кольцевых внехромосомных молекул ДНК, называемых плазмидами. Например, на плазмидах содержится большинство генов устойчивости к антибиотикам, что облегчает их распространение в бактериальной популяции. Кроме того, бактерии могут получать гены неродственных бактерий различными способами, включая прямое поглощение фрагментов ДНК из окружающей среды. Такой обмен генетической информацией называют горизонтальным (латеральным) переносом генов. Горизонтальный перенос генов затрудняет определение эволюционного родства между бактериями.

Поскольку растения поглощают красный свет и отражают синий и желтый, нам они кажутся зелеными. На самом деле, хлорофилл — не единственная светопоглощающая молекула. Другие пигменты, такие как каротиноиды, тоже поглощают свет с разной длиной волны и передают его энергию хлорофиллу. Именно общий спектр поглощения всех пигментов придает растениям зеленую окраску.