Бразилия какой океан. Бразилия

Можно сказать, что молекулярная биология исследует проявления жизни на неживых структурах или системах с элементарными признаками жизнедеятельности (которыми могут быть отдельные биологические макромолекулы, их комплексы или органеллы), изучая, каким образом ключевые процессы, характеризующие живую материю, реализуются посредством химических взаимодействий и превращений.

Выделение молекулярной биологии из биохимии в самостоятельную область науки продиктовано тем, что её главной задачей является изучение структуры и свойств биологических макромолекул, участвующих в различных процессах, выяснение механизмов их взаимодействия. Биохимия же занимается изучением собственно процессов жизнедеятельности, закономерностей их протекания в живом организме и превращений молекул, сопровождающих эти процессы. В конечном счёте, молекулярная биология пытается ответить на вопрос, зачем происходит тот или иной процесс, тогда как биохимия отвечает на вопросы где и как с точки зрения химии происходит рассматриваемый процесс.

История

Молекулярная биология как отдельное направление биохимии начала формироваться в 30-х годах прошлого столетия. Именно тогда для углублённого понимания феномена жизни возникла необходимость в целенаправленных исследованиях на молекулярном уровне процессов хранения и передачи наследственной информации в живых организмах. Тогда и определилась задача молекулярной биологии в изучении структуры, свойств и взаимодействия нуклеиновых кислот и белков. Термин «молекулярная биология» был впервые употреблен английским учёным Уильямом Астбери в контексте исследований, касавшихся выяснения зависимостей между молекулярной структурой и физическими и биологическими свойствами фибриллярных белков, таких, как коллаген, фибрин крови или сократительные белки мышц.

На заре возникновения молекулярной биологии РНК считалась компонентом растений и грибов, а ДНК рассматривалась как типичный компонент животных клеток. Первым исследователем, доказавшим, что ДНК содержится в растениях, был Андрей Николаевич Белозерский , выделивший в 1935 году ДНК гороха. Это открытие установило тот факт, что ДНК является универсальныой нуклеиновой кислотой, присутствующей в клетках растений и животных.

Серьёзным достижением стало установление Джорджем Бидлом и Эдуардом Татумом прямой причинно-следственной связи между генами и белками. В своих экспериментах они подвергали клетки нейроспоры (Neurospora crassa ) ретгеновскому облучению, вызывавшему мутации. Полученные результаты показали, что это приводило к изменению свойств специфических ферментов.

В 1940 году Альбер Клод выделил из цитоплазмы животных клеток цитоплазматические РНК-содержащие гранулы, которые были меньше митохондрий. Он назвал их микросомами. Впоследствии при исследовании структруы и свойств выделенных частиц была установлена их основополагающая роль в процессе биосинтеза белка. В 1958 году на первом симпозиуме, посвящённом этим частицам, было принято решение называть эти частицы рибосомами.

Ещё одним важным шагом в развитии молекулярной биологии стали опубликованные в 1944 г. данные эксперимента Освальда Эвери, Колина МакЛауда и Маклина МакКарти, показавшие, что причиной трансформации бактерий является ДНК. Это было первое экспериментальное доказательство роли ДНК в передаче наследственной информации, развенчавшее бытовавшее ранее представление о белковой природе генов.

В начале 50-х годов Фредерик Сэнгер показал, что белковая цепь является уникальной последовательностью аминокислотных остатков. В конце 50-х годов Макс Перуц и Джон Кендрю расшифровали пространственное строение первых белков. Уже в 2000 году были известны сотни тысяч природных аминокислотных последовательностей и тысячи пространственных структур белков.

Примерно в то же время исследования Эрвина Чаргаффа позволили ему сформулировать правила, описывающие соотношение азотистых оснований в ДНК (правила гласят, что независимо от видовых различий в ДНК количество гуанина равно количеству цитозина, а количество аденина равно количеству темина), что помогло в дальнейшем сделать величайший прорыв в молекулярной биологии и одно из величайших открытий в биологии вообще.

Это событие произошло в 1953 году, когда Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик , основываясь на работах Розалинды Франклин и Мориса Уилкинса по рентгено-структурному анализу ДНК, установили двухспиральную структуру молекулы ДНК. Это открытие позволило ответить на принципиальный вопрос о способности носителя наследственной информации к самовоспроизведению и понять механизм передачи такой информации. Этими же учеными был сформулирован принцип комплементарности азотистых оснований, имеющий ключевое значение для понимания механизма образования надмолекулярных структур. Это принцип, применяемый теперь для описания всех молекулярных комплексов, позволяет описывать и предсказывать условия возникновения слабых (невалентных) межмолекулярных взаимодействий, обуславливающих возможность формирования вторичной, третичной и т.д. структуры макромолекул, протекания самосборки надмолекулярных биологических систем, определяющих столь большое разнообразие молекулярных структур и их функциональных наборов. Тогда же, в 1953 году возник научный журнал Journal of Molecular Biology. Его возглавил Джон Кендрю, сферой научных интересов которого было исследование структуры глобулярных белков (Нобелевская премия 1962 года совместно с Максом Перуцем). Аналогичный русскоязычный журнал под названием «Молекулярная биология» был основан в СССР В. А. Энгельгардтом в 1966 году.

В 1958 году Фрэнсис Крик сформулировал т.н. центральнаю догму молекулярной биологии: представление о необратимости потока генетической информации от ДНК через РНК к белкам по схеме ДНК→ДНК (репликация, создание копии ДНК), ДНК→РНК (транскрипция , копирование генов), РНК→ белок (трансляция, декодирование информации о структуре белков). Эта догма в 1970 году была несколько поправлена с учётом накопленных знаний, поскольку было открыто явление обратной транскрипции независимо Ховардом Темином и Дэвидом Балтимором: был обнаружен фермент - ревертаза, отвечающий за осуществление обратной транскрипции - образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК, которое происходит у онкогенных вирусов. Следует отметить, что строгая необходимость потока генетической информации от нуклеиновых кислот к белкам до сих пор остаётся основой молекулярной биологии.

В 1957 году Александр Сергеевич Спирин совместно с Андреем Николаевичем Белозерским показали, что, при существенных различиях в нуклеотидном составе ДНК из разных организмов, состав суммарных РНК сходен. На основании этих данных они пришли к сенсационному заключению о том, что суммарная РНК клетки не может выступать в качестве переносчика генетической информации от ДНК к белкам, поскольку не соответствует ей по своему составу. Вместе с тем они заметили, что существует минорная фракция РНК, которая полностью соответствует по своему нуклеотидному составу ДНК и которая может быть истинным переносчиком генетической инфрмации от ДНК к белкам. В результате они предсказали существование относительно небольших молекул РНК, являющихся по строению аналогами отдельных участков ДНК и выполняющих роль посредников при передаче генетической информации, содержащейся в ДНК, в рибосому, где с использованием этой информации осуществляется синтез белковых молекул. В 1961 году (С. Бреннер , Ф. Жакоб , М. Месельсон с одной стороны и Ф. Гро, Франсуа Жакоб и Жак Моно первыми получили опытное подтверждение существования таких молекул - информационной (матричной) РНК. Тогда же они разработали концепцию и модель функциональной единицы ДНК - оперона, которая позволила объяснить, как именно осуществляется регуляция экспрессии генов у прокариот. Исследование механизмов биосинтеза белка и принципов структурной организации и работы молекулярных машин - рибосом - позволило сформулировать постулат, описывающий движение генетической информации, называемый центральной догмой молекулярной биологии: ДНК - иРНК - белок.

В 1961 году и в течение последующих нескольких лет Хайнрихом Маттэем и Маршаллом Ниренбергом, а затем Харом Кораной и Робертом Холли были проведены несколько работ по расшифровке генетического кода, в результате которых была установлена непосредственная взаимосвязь между структурой ДНК и синтезируемыми белками и определена последовательность нуклеотидов, определяющая набор аминокислот в белке. Также были получены данные об универсальности генетического кода. Открытия были отмечены нобелевской премией 1968 года.

Для развития современных представлений о функциях РНК решающим было открытие некодирующих РНК, сделанное по результатам работ Александра Сергеевича Спирина совместно с Андреем Николаевичем Белозерским 1958 года, Чарльзом Бреннером с соавторами и Солом Шпигельманом 1961 года. Этот вид РНК составляют основную часть клеточных РНК. К некодирующим в первую очередь относятся рибосомные РНК.

Серьёзное развитие получили способы культивирования и гибридизации животных клеток. В 1963 году Франсуа Жакобом и Сиднеема Бреннером были сформулированы представления о репликоне - последовательности неотъемлемо реплицирующихся генов, объясняющей важные аспекты регуляции репликации генов.

В 1967 году в лаборатории А. С. Спирина было впервые продемонстрировано, что форма компактно свёрнутой РНК определяет морфологию рибосомной частицы.

В 1968 году было сделано значительное фундаментальное открытие. Оказаки, обнаружив фрагменты ДНК отстающей цепи при исследовании процесса репликации, названные в честь неё фрагментами Оказаки, уточнила механизм репликации ДНК.

В 1970 году независимо Ховардом Темином и Дэвидом Балтимором было сделано значительное открытие: был обнаружен фермент - ревертаза, отвечающий за осуществление обратной транскрипции - образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК, которое происходит у онкогенных вирусов, содержащих РНК.

Ещё одним важным достижением молекулярной биологии стало объяснение механизма мутаций на молекулярном уровне. В результате серии исследований были установлены основные типы мутаций: дупликации, инверсии, делеции, транслокации и транспозиции. Это дало возможность рассматривать эволюционные изменения с точки зрения генных процессов, позволило разработать теорию молекулярных часов, которая применяется в филогении.

К началу 70-х годов были сформулированы основные принципы функционирования нуклеиновых кислот и белков в живом организме. Было установлено, что белки и нуклеиновые кислоты в организме синтезируются по матричному механизму, молекула-матрица несёт в себе зашифрованную информацию о последовательности аминокислот (в белке) или нуклеотидов (в нуклеиновой кислоте). При репликации (удвоении ДНК) или транскрипции (синтезе иРНК) такой матрицей служит ДНК, при трансляции (синтезе белка) или обратной транскрипции - иРНК.

Таким образом, были созданы теоретические предпосылки для развития прикладных направлений молекулярной биологии, в частности, генетической инженерии . В 1972 году Пол Берг , Герберт Боер и Стэнли Коэн разработали технологию молекулярного клонирования. Тогда ими впервые была получена в пробирке рекомбинантная ДНК. Эти выдающиеся эксперименты заложили основы генетической инженерии, а этот год считается датой рождения этого научного направления.

В 1977 году Фредерик Сэнгер, и независимо Аллан Максам и Уолтер Гилберт разработали различные методы определения первичной структуры (секвенирования) ДНК. Метод Сэнгера, так называемый метод обрыва цепи, является основой современного метода секвенирования. Принцип секвенирования основан на использовании меченых оснований, выступающих в качестве терминаторов в циклической реакции секвенирования. Этот метод получил широкое распространение благодаря возможности быстро проводить анализ.

1976 г. - Фредерик. Сэнгер расшифровал нуклеотидную последовательность ДНК фага φΧ174 длиной 5375 нуклеотидных пар.

1981 г. - серповидноклеточная анемия становится первой генетической болезнью, диагностируемой с помощью анализа ДНК.

1982-1983 открытие каталитической функции РНК в американских лабораториях Т. Чека и С. Олтмана изменило существовавшее представления об исключительной роли белков. По аналогии с каталитическими белками - энзимами, каталитические РНК были названы рибозимами.

1987 год Кери Мюллез открыл полимеразную цепную реакцию, благодаря которой возможно искусственно значительно увеличить количество молекул ДНК в растворе для дальнейшей работы. На сегодняшний день это один из наиболее важных методов молекулярной биологии, применяющийся при исследовании наследственных и вирусных заболеваний, при изучении генов и при генетическом установлении личности и установлении родства и т.п.

В 1990 году одновременно тремя группами учёных был опубликован метод, позволявший быстро получать в лаборатории синтетические функционально активные РНК (искусственные рибозимы или молекулы, взаимодействующие с различными лигандами - аптамеры). Этот метод получил название «эволюция в пробирке». А вскоре после этого, в 1991-1993 года в лаборатории А.Б. Четверина была экспериментально показана возможность существования, роста и амплификации молекул РНК в форме колоний на твёрдых средах.

В 1998 году практически одновременно Крейг Мелло и Эндрю Фаер описали наблюдавшийся ранее при генных экспериментах с бактериями и цветами механизм РНК-интерференции , при котором небольшая двухцепочечная молекула РНК приводит к специфичному подавлению экспрессии гена.

Открытие механизма РНК-интерференции имеет очень важное практическое значение для современной молекулярной биологии. Это явление широко используется в научных экспериментах в качестве инструмента для «выключения», то есть, подавления экспрессии отдельных генов. Особый интерес вызван тем, что этот способ позволяет осуществлять обратимое (временное) подавление активности изучаемых генов. Ведутся исследования возможности применения этого явления для лечения вирусных, опухолевых, дегенеративных и метаболических заболеваний. Следует отметить, что в 2002 году были открыты мутанты вирусы полиомиелита, способные избегать РНК-интерференции, поэтому требуется ещё кропотливая работа для разработки действительно эффективных методов лечения на основе этого явления.

В 1999-2001 годах несколькими группами исследователей определена с разрешением от 5,5 до 2,4 ангстрем структура бактериальной рибосомы.

Предмет

Достижения молекулярной биологии в познании живой природы трудно переоценить. Больших успехов удалось достичь благодаря удачной концепции исследований: сложные биологические процессы рассматриваются с позиции отдельных молекулярных систем, что позволяет применять точные физико-химические методы исследования. Это также привлекло в эту область науки много великих умов из смежных направлений: химии, физики, цитологии, вирусологии , что также благотворно повлияло на масштабы и скорость развития научных знаний в этой области. Столь значимые открытия, как определение структуры ДНК, расшифровка генетического кода, искусственная направленная модификация генома, позволили значительно глубже понять специфику процессов развития организмов и успешно решать многочисленные важнейшие фундаментальные и прикладные научные, медицинские и социальные задачи, которые ещё не так давно считались неразрешимыми.

Предметом изучения молекулярной биологии являются в основном белки, нуклеиновые кислоты и молекулярные комплексы (молекулярные машины) на их основе и процессы, в которых они участвуют.

Нуклеиновые кислоты представляют собой линейные полимеры, состоящие из нуклеотидных звеньев (соединений пятичленного сахара с фосфатной группой при пятом атоме цикла и одного из четырёх азотистых оснований), соединённых между собой сложноэфирной связью фосфатных групп. Таким образом, нуклеиновая кислота - это пентозофосфатный полимер с азотистыми основаниями в качестве боковых заместителей. Химический состав цепочки РНК отличается от ДНК тем, что первая состоит из пятичленного цикла углевода рибозы, тогда как вторая - из дегидрокслилированного производного рибозы - дезоксирибозы. При этом пространственно эти молекулы различаются кардинально, поскольку РНК - это гибкая одноцепочечная молекула, тогда как ДНК - это двуцепочечная молекула.

Белки - это линейные полимеры, представляющие собой цепочки альфа-аминокислот, соединённых между собой пептидной связью, откуда их второе название - полипептиды. В состав природных белков входит множество различных аминокислотных звеньев - у человека до 20 -, что определяет широкое разнообразие функциональных свойств этих молекул. Те или иные белки принимают участие почти в каждом процессе в организме и выполняют множество задач: играют роль клеточного строительного материала, обеспечивают транспорт веществ и ионов, катализируют химические реакции, - список этот очень длинный. Белки образуют устойчивые молекулярные конформации различного уровня организации (вторичные и третичные структуры) и молекулярные комплексы, что ещё больше расширяет их функционал. Эти молекулы могут обладать высокой специфичностью к выполнению каких-либо задач благодаря образованию сложной пространственной глобулярной структуры. Большое разнообразие белков обеспечивает постоянный интерес учёных к этому виду молекул.

Современные представления о предмете молекулярной биологии основаны на обобщении, выдвинутом впервые в 1958 году Фрэнсисом Криком как центральная догма молекулярной биологии. Суть её заключалась в утверждении, что генетическая информация в живых организмах проходит строго определённые этапы реализации: копирование из ДНК в ДНК входе наследования, из ДНК в РНК, а затем из РНК в белок, причём обратный переход не осуществим. Это утверждение было справедливо лишь от части, поэтому впоследствии центральная догма была поправлена с оглядкой на открывшиеся новые данные.

На данный момент известно несколько путей реализации генетического материала, представляющих различные последовательности осуществления трёх видов существования генетической информации: ДНК, РНК и белок. В девяти возможных путях реализации выделяют три группы: это три общих превращения (general), осуществляющиеся в норме в большинстве живых организмов; три особых превращения(special), осуществляющиеся в некоторых вирусах или в особых лабораторных условиях; три неизвестных превращения (unknown), осуществление которых, как считается, невозможно.

К общим превращениям относятся следующие пути реализации генетического кода: ДНК→ДНК (репликация), ДНК→РНК (транскрипция), РНК→белок (трансляция).

Для осуществления передачи наследственных признаков родителям необходимо передать потомкам полноценную молекулу ДНК. Процесс, благодаря которому на основе исходной ДНК может быть синтезирована её точная копия, а следовательно, может быть передан генетический материал, называется репликацией. Он осуществляется специальными белками, которые распутывают молекулу (выпрямляют её участок), расплетают двойную спираль и при помощи ДНК-полимеразы создают точную копию исходной молекулы ДНК.

Для обеспечения жизнедеятельности клетки ей необходимо постоянно обращаться к генетическому коду, заложенному в двойной спирали ДНК. Однако эта молекула слишком велика и неповоротлива для применения её в качестве непосредственного источника генетического материала для непрерывного синтеза белка. Поэтому в ходе реализации информации, заложенной в ДНК, есть посредническая стадия: синтез иРНК, представляющей собой небольшую одноцепочечную молекулу, комплементарную определённому отрезку ДНК, кодирующему некоторый белок. Процесс транскрипции обеспечивается РНК-полимеразой и факторами транскрипции. Полученная молекула затем может быть легко доставлена в отдел клетки, ответственный за синтез белка - рибосому.

После попадания и РНК в рибосому наступает заключительная стадия реализации генетической информации. При этом рибосома считывает с иРНК генетический код триплетами , называющимися кодонами и синтезирует на основе получаемой информации соответствующий белок.

В ходе особых превращений генетический код реализуется по схеме РНК→РНК (репликация), РНК→ДНК (обратная транскрипция), ДНК→белок (прямая трансляция). Репликация такого вида реализуется во многих вирусах, где она осуществляется ферментом РНК-зависимой РНК-полимеразой. Аналогичные ферменты находятся и в клетках эукариот, где они связаны с процессом РНК-глушения (silencing). Обратная транскрипция обнаружена в ретровирусах, где она осуществляется под действием фермента обратной транскриптазы, а также в некоторых случаях в эукариотических клетках, например, при теломерном синтезе. Прямая трансляция осуществляется только в искусственных условиях в изолированной системе вне клетки.

Любой из трех возможных переходов генетической информации из белка в белок, РНК или ДНК считается невозможным. Случай воздействия прионов на белки, в результате которого образуется аналогичный прион, условно можно было бы отнести к виду реализации генетической информации белок→белок. Тем не менее, формально он таковым не является, поскольку не затрагивает аминокислотную последовательность в белке.

Любопытна история возникновения термина «центральная догма». Поскольку слово догма в общем случае означает утверждение, которое не подлежит сомнению, а само слово имеет явный религиозный подтекст, выбор его в качестве описания научного факта не совсем правомерен. По признанию самого Фрэнсиса Крика, это была его ошибка. Он хотел придать выдвигаемой теории большей значимости, выделить её на фоне остальных теорий и гипотез; для чего решил использовать это величественное, по его представлению, слово, не понимая его истинного смысла. Название это, однако, прижилось.

Молекулярная биология сегодня

Бурное развитие молекулярной биологии, постоянный интерес к достижениям в этой области со стороны общества и объективная важность исследований привели к возникновению большого числа крупных научно-исследовательских центров молекулярной биологии по всему миру. Среди крупнейших следует упомянуть следующие: лаборатория молекулярной биологии в Кембридже, Королевский институт в Лондоне - в Великобритании; институты молекулярной биологии в Париже, Марселе и Страсбурге, Пастеровский институт - во Франции; отделы молекулярной биологии в Гарвардском университете и Массачусетском технологическом институте, университете в Беркли, в Калифорнийском технологическом институте, в Рокфеллеровском университете, в институте здравоохранения в Бетесде - в США; институты Макса Планка, университеты в Гёттингене и Мюнхене, Центральный институт молекулярной биологии в Берлине, институты в Йене и Халле - в Германии; Каролинский институт в Стокгольме в Швеции.

В России ведущими центрами в этой области являются Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН, Институт молекулярной генетики РАН, Институт биологии гена РАН, Институт физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского МГУ им. М.В.Ломоносова, Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН и Институт белка РАН в Пущино.

Сегодня область интересов молекулярных биологов охватывает широкий спектр фундаментальных научных вопросов. По-прежнему ведущую роль занимает изучение структуры нуклеиновых кислот и биосинтеза белка, исследования строения и функций различных внутриклеточных структур, и клеточных поверхностей. Также важными направления исследований являются изучение механизмов рецепции и передачи сигналов, молекулярных механизмов транспорта соединений внутри клетки а также из клетки во внешнюю среду и обратно. Cреди основных направлений научного поиска в области прикладной молекулярной биологии одной из наиболее приоритетных является проблема возникновения и развития опухолей. Также очень важным направлением, изучением которого занимается раздел молекулярной биологии - молекулярная генетика, является изучение молекулярных основ возникновения наследственных заболеваний, и вирусных заболеваний, например, СПИДа, а также разработка способов их предупреждения и, возможно, лечения на генном уровне. Широкое применение нашли открытия и разработки молекулярных биологов в судебной медицине. Настоящая революция в области идентификации личности была сделана в 80-х годах учёными из России, США и Великобритании благодаря разработке и внедрению в повседневную практику метода «геномной дактилоскопии» - установления личности по ДНК. Исследования в этой области не прекращаются и по сей день, современные методы позволяют устанавливать личность с вероятностью ошибки одна миллиардная процента. Уже сейчас идёт активная разработка проекта генетического паспорта, что, как предполагается, позволит сильно снизить уровень преступности.

Методология

Сегодня молекулярная биология располагает обширным арсеналом методов, позволяющих решать самые передовые и самые сложные задачи, стоящие перед учёными.

Одним из самых распространённых методов в молекулярной биологии является гель-электрофорез , который решает задачи разделения смеси макромолекул по размеру или по заряду. Почти всегда после разделения макромолекул в геле применяется блоттинг , метод, позволяющий переносить макромолекулы из геля (сорбировать ) на поверхность мембраны для удобства дальнейшей работы с ними, в частности гибридизации . Гибридизация - формирование гибридной ДНК из двух цепей, имеющих различную природу, - метод, играющий важную роль в фундаментальных исследованиях. Он применяется для определения комплементарных отрезков в разных ДНК (ДНК разных видов), с его помощью происходит поиск новых генов, с его помощью была открыта РНК интерференция, а его принцип лёг в основу геномной дактилоскопии.

Большую роль в современной практике молекулярно-биологических исследований играет метод секвенирования - определения последовательности нуклеотидов в нуклеиновых кислотах и аминокислот в белках.

Современную молекулярную биологию невозможно представить без метода полимеразной цепной реакции (ПЦР). Благодаря этому методу осуществляется увеличение количества (амплификация) копий некоторой последовательности ДНК, чтобы позволяет получить из одной молекулы достаточное количество вещества для дальнейшей работы с ним. Аналогичный результат достигается технологией молекулярного клонирования, в которой требующаяся нуклеотидная последовательность внедряется в ДНК бактерии (живых систем), после чего размножение бактерий приводит к необходимому результату. Этот подход технически значительно сложнее, однако позволяет одновременно получать результат экспрессии исследуемой нуклеотидной последовательности.

Также в молекулярно-биологических исследованиях широко применяются методы ультрацентрифугирование (для разделения макромолекул (больших количеств), клеток, органелл), методы электронной и флуоресцентной микроскопии, спектрофотометрические методы, рентгеноструктурный анализ, авторадиография, и т.п.

Благодаря техническому прогрессу и научным изысканиям в области химии, физики, биологии и информатики современное оборудование позволяет выделять, изучать и изменять отдельные гены и процессы, в которые они вовлечены.

Молекулярная биология

наука, ставящая своей задачей познание природы явлений жизнедеятельности путём изучения биологических объектов и систем на уровне, приближающемся к молекулярному, а в ряде случаев и достигающем этого предела. Конечной целью при этом является выяснение того, каким образом и в какой мере характерные проявления жизни, такие, как наследственность, воспроизведение себе подобного, биосинтез белков, возбудимость, рост и развитие, хранение и передача информации, превращения энергии, подвижность и т. д., обусловлены структурой, свойствами и взаимодействием молекул биологически важных веществ, в первую очередь двух главных классов высокомолекулярных биополимеров (См. Биополимеры) - белков и нуклеиновых кислот. Отличительная черта М. б. - изучение явлений жизни на неживых объектах или таких, которым присущи самые примитивные проявления жизни. Таковыми являются биологические образования от клеточного уровня и ниже: субклеточные органеллы, такие, как изолированные клеточные ядра, митохондрии, рибосомы, хромосомы, клеточные мембраны; далее - системы, стоящие на границе живой и неживой природы, - вирусы, в том числе и бактериофаги, и кончая молекулами важнейших компонентов живой материи - нуклеиновых кислот (См. Нуклеиновые кислоты) и белков (См. Белки).

М. б. - новая область естествознания, тесно связанная с давно сложившимися направлениями исследований, которые охватываются биохимией (См. Биохимия), биофизикой (См. Биофизика) и биоорганической химией (См. Биоорганическая химия). Разграничение здесь возможно лишь на основе учёта применяемых методов и по принципиальному характеру используемых подходов.

Фундамент, на котором развивалась М. б., закладывался такими науками, как генетика, биохимия, физиология элементарных процессов и т. д. По истокам своего развития М. б. неразрывно связана с молекулярной генетикой (См. Молекулярная генетика), которая продолжает составлять важную часть М. б., хотя и сформировалась уже в значительной мере в самостоятельную дисциплину. Вычленение М. б. из биохимии продиктовано следующими соображениями. Задачи биохимии в основном ограничиваются констатацией участия тех или иных химических веществ при определённых биологических функциях и процессах и выяснением характера их превращений; ведущее значение принадлежит сведениям о реакционной способности и об основных чертах химического строения, выражаемого обычной химической формулой. Т. о., по существу, внимание сосредоточено на превращениях, затрагивающих главновалентные химические связи. Между тем, как было подчёркнуто Л. Полинг ом, в биологических системах и проявлениях жизнедеятельности основное значение должно быть отведено не главновалентным связям, действующим в пределах одной молекулы, а разнообразным типам связей, обусловливающих межмолекулярные взаимодействия (электростатическим, ван-дер-ваальсовым, водородным связям и др.).

Конечный результат биохимического исследования может быть представлен в виде той или иной системы химических уравнений, обычно полностью исчерпываемой их изображением на плоскости, т. е. в двух измерениях. Отличительной чертой М. б. является её трехмерность. Сущность М. б. усматривается М. Перуц ем в том, чтобы истолковать биологические функции в понятиях молекулярной структуры. Можно сказать, что если прежде при изучении биологических объектов необходимо было ответить на вопрос «что», т. е. какие вещества присутствуют, и на вопрос «где» - в каких тканях и органах, то М. б. ставит своей задачей получить ответы на вопрос «как», познав сущность роли и участия всей структуры молекулы, и на вопросы «почему» и «зачем», выяснив, с одной стороны, связи между свойствами молекулы (опять-таки в первую очередь белков и нуклеиновых кислот) и осуществляемыми ею функциями и, с другой стороны, роль таких отдельных функций в общем комплексе проявлений жизнедеятельности.

Решающую роль приобретают взаимное расположение атомов и их группировок в общей структуре макромолекулы, их пространственные взаимоотношения. Это касается как отдельных, индивидуальных, компонентов, так и общей конфигурации молекулы в целом. Именно в результате возникновения строго детерминированной объёмной структуры молекулы биополимеров приобретают те свойства, в силу которых они оказываются способными служить материальной основой биологических функций. Такой принцип подхода к изучению живого составляет наиболее характерную, типическую черту М. б.

Историческая справка. Огромное значение исследований биологических проблем на молекулярном уровне предвидел И. П. Павлов , говоривший о последней ступени в науке о жизни - физиологии живой молекулы. Самый термин «М. б.» был впервые употреблен англ. учёным У. Астбери в приложении к исследованиям, касавшимся выяснения зависимостей между молекулярной структурой и физическими и биологическими свойствами фибриллярных (волокнистых) белков, таких, как коллаген, фибрин крови или сократительные белки мышц. Широко применять термин «М. б.» стали с начала 50-х гг. 20 в.

Возникновение М. б. как сформировавшейся науки принято относить к 1953, когда Дж. Уотсон ом и Ф. Крик ом в Кембридже (Великобритания) была раскрыта трёхмерная структура дезоксирибонуклеиновой кислоты (См. Дезоксирибонуклеиновая кислота) (ДНК). Это позволило говорить о том, каким образом детали данной структуры определяют биологические функции ДНК в качестве материального носителя наследственной информации. В принципе, об этой роли ДНК стало известно несколько раньше (1944) в результате работ американского генетика О. Т. Эйвери с сотрудниками (см. Молекулярная генетика), но не было известно, в какой мере данная функция зависит от молекулярного строения ДНК. Это стало возможным лишь после того, как в лабораториях У. Л. Брэгга (См. Брэгга - Вульфа условие), Дж. Бернал а и др. были разработаны новые принципы рентгеноструктурного анализа, обеспечившие применение этого метода для детального познания пространственного строения макромолекул белков и нуклеиновых кислот.

Уровни молекулярной организации. В 1957 Дж. Кендрю установил трёхмерную структуру Миоглобин а, а в последующие годы это было сделано М. Перуцем в отношении Гемоглобин а. Были сформулированы представления о различных уровнях пространственной организации макромолекул. Первичная структура - это последовательность отдельных звеньев (мономеров) в цепи образующейся молекулы полимера. Для белков мономерами являются Аминокислоты , для нуклеиновых кислот - Нуклеотиды . Линейная, нитевидная молекула биополимера в результате возникновения водородных связей обладает способностью определённым образом укладываться в пространстве, например в случае белков, как показал Л. Полинг, приобретать форму спирали. Это обозначается как вторичная структура. О третичной структуре говорят, когда молекула, обладающая вторичной структурой, складывается далее тем или иным образом, заполняя трёхмерное пространство. Наконец, молекулы, обладающие трёхмерной структурой, могут вступать во взаимодействие, закономерно располагаясь в пространстве относительно друг друга и образуя то, что обозначается как четвертичная структура; её отдельные компоненты обычно называемые субъединицами.

Наиболее наглядным примером того, как молекулярная трёхмерная структура определяет биологические функции молекулы, служит ДНК. Она обладает строением двойной спирали: две нити, идущие во взаимно противоположном направлении (антипараллельно), закручены одна вокруг другой, образуя двойную спираль со взаимно комплементарным расположением оснований, т. е. так, что против определённого основания одной цепи всегда в другой цепи стоит такое основание, которое наилучшим образом обеспечивает образование водородных связей: адепин (А) образует пару с тимином (Т), гуанин (Г) - с цитозином (Ц). Такая структура создаёт оптимальные условия для важнейших биологических функций ДНК: количественного умножения наследственной информации в процессе клеточного деления при сохранении качественной неизменности этого потока генетической информации. При делении клетки нити двойной спирали ДНК, служащей в качестве матрицы, или шаблона, расплетаются и на каждой из них под действием ферментов синтезируется комплементарная новая нить. В результате этого из одной материнской молекулы ДНК получаются две совершенно тождественные ей дочерние молекулы (см. Клетка , Митоз).

Так же и в случае гемоглобина оказалось, что его биологическая функция - способность обратимо присоединять кислород в лёгких и затем отдавать его тканям - теснейшим образом связана с особенностями трёхмерной структуры гемоглобина и её изменениями в процессе осуществления свойственной ему физиологической роли. При связывании и диссоциации O 2 происходят пространственные изменения конформации молекулы гемоглобина, ведущие к изменению сродства содержащихся в нём атомов железа к кислороду. Изменения размеров молекулы гемоглобина, напоминающие изменения объёма грудной клетки при дыхании, позволили назвать гемоглобин «молекулярными лёгкими».

Одна из важнейших черт живых объектов - их способность тонко регулировать все проявления жизнедеятельности. Крупным вкладом М. б. в научные открытия следует считать раскрытие нового, ранее неизвестного регуляторного механизма, обозначаемого как аллостерический эффект. Он заключается в способности веществ низкой молекулярной массы - т. н. лигандов - видоизменять специфические биологические функции макромолекул, в первую очередь каталитически действующих белков - ферментов, гемоглобина, рецепторных белков, участвующих в построении биологических мембран (См. Биологические мембраны), в синаптической передаче (см. Синапсы) и т. д.

Три биотических потока. В свете представлений М. б. совокупность явлений жизни можно рассматривать как результат сочетания трёх потоков: потока материи, находящего своё выражение в явлениях обмена веществ, т. е. ассимиляции и диссимиляции; потока энергии, являющейся движущей силой для всех проявлений жизнедеятельности; и потока информации, пронизывающего собой не только всё многообразие процессов развития и существования каждого организма, но и непрерывную череду сменяющих друг друга поколений. Именно представление о потоке информации, внесённое в учение о живом мире развитием М. б., накладывает на неё свой специфический, уникальный отпечаток.

Важнейшие достижения молекулярной биологии. Стремительность, размах и глубину влияния М. б. на успехи в познании коренных проблем изучения живой природы справедливо сравнивают, например, с влиянием квантовой теории на развитие атомной физики. Два внутренне связанных условия определили это революционизирующее воздействие. С одной стороны, решающую роль сыграло обнаружение возможности изучения важнейших проявлений жизнедеятельности в простейших условиях, приближающихся к типу химических и физических экспериментов. С другой стороны, как следствие указанного обстоятельства, имело место быстрое включение значительного числа представителей точных наук - физиков, химиков, кристаллографов, а затем и математиков - в разработку биологических проблем. В своей совокупности эти обстоятельства и обусловили необычайно быстрый темп развития М. б., число и значимость её успехов, достигнутых всего за два десятилетия. Вот далеко не полный перечень этих достижений: раскрытие структуры и механизма биологической функции ДНК, всех типов РНК и рибосом (См. Рибосомы), раскрытие генетического кода (См. Код генетический); открытие обратной транскрипции (См. Транскрипция), т. е. синтеза ДНК на матрице РНК; изучение механизмов функционирования дыхательных пигментов; открытие трёхмерной структуры и её функциональной роли в действии ферментов (См. Ферменты), принципа матричного синтеза и механизмов биосинтеза белков; раскрытие структуры вирусов (См. Вирусы) и механизмов их репликации, первичной и, частично, пространственной структуры антител; изолирование индивидуальных Генов , химический, а затем биологический (ферментативный) синтез гена, в том числе человеческого, вне клетки (in vitro); перенос генов из одного организма в другой, в том числе в клетки человека; стремительно идущая расшифровка химической структуры возрастающего числа индивидуальных белков, главным образом ферментов, а также нуклеиновых кислот; обнаружение явлений «самосборки» некоторых биологических объектов всё возрастающей сложности, начиная от молекул нуклеиновых кислот и переходя к многокомпонентным ферментам, вирусам, рибосомам и т. д.; выяснение аллостерических и других основных принципов регулирования биологических функций и процессов.

Редукционизм и интеграция. М. б. является завершающим этапом того направления в изучении живых объектов, которое обозначается как «редукционизм», т. е. стремление свести сложные жизненные функции к явлениям, протекающим на уровне молекул и потому доступным изучению методами физики и химии. Достигнутые М. б. успехи свидетельствуют об эффективности такого подхода. Вместе с тем необходимо учитывать, что в естественных условиях в клетке, ткани, органе и целом организме мы имеем дело с системами возрастающей степени усложнённости. Такие системы образуются из компонентов более низкого уровня путём их закономерной интеграции в целостности, приобретающие структурную и функциональную организацию и обладающие новыми свойствами. Поэтому по мере детализации познаний о закономерностях, доступных раскрытию на молекулярном и примыкающих уровнях, перед М. б. встают задачи познания механизмов интеграции как линии дальнейшего развития в изучении явлений жизни. Отправной точкой здесь служит исследование сил межмолекулярных взаимодействий - водородных связей, ван-дер-ваальсовых, электростатических сил и т. д. Своей совокупностью и пространственным расположением они образуют то, что может быть обозначено как «интегративная информация». Её следует рассматривать как одну из главных частей уже упоминавшегося потока информации. В области М. б. примерами интеграции могут служить явления самосборки сложных образований из смеси их составных частей. Сюда относятся, например, образование многокомпонентных белков из их субъединиц, образование вирусов из их составных частей - белков и нуклеиновой кислоты, восстановление исходной структуры рибосом после разделения их белковых и нуклеиновых компонентов и т. д. Изучение этих явлений непосредственно связано с познанием основных феноменов «узнавания» молекул биополимеров. Речь идёт о том, чтобы выяснить, какие сочетания аминокислот - в молекулах белков или нуклеотидов - в нуклеиновых кислотах взаимодействуют между собой при процессах ассоциации индивидуальных молекул с образованием комплексов строго специфичного, наперёд заданного состава и строения. Сюда относятся процессы образования сложных белков из их субъединиц; далее, избирательное взаимовоздействие между молекулами нуклеиновых кислот, например транспортными и матричными (в этом случае существенно расширило наши сведения раскрытие генетического кода); наконец, это образование многих типов структур (например, рибосом, вирусов, хромосом), в которых участвуют и белки, и нуклеиновые кислоты. Раскрытие соответствующих закономерностей, познание «языка», лежащего в основе указанных взаимодействий, составляет одну из важнейших областей М. б., ещё ожидающую своей разработки. Эту область рассматривают как принадлежащую к числу фундаментальных проблем для всей биосферы.

Задачи молекулярной биологии. Наряду с указанными важными задачами М. б. (познанием закономерностей «узнавания», самосборки и интеграции) актуальным направлением научного поиска ближайшего будущего является разработка методов, позволяющих расшифровывать структуру, а затем и трёхмерную, пространственную организацию высокомолекулярных нуклеиновых кислот. В данное время это достигнуто в отношении общего плана трёхмерной структуры ДНК (двойной спирали), но без точного знания её первичной структуры. Быстрые успехи в разработке аналитических методов позволяют с уверенностью ждать достижения указанных целей на протяжении ближайших лет. Здесь, разумеется, главные вклады идут от представителей смежных наук, в первую очередь физики и химии. Все важнейшие методы, использование которых обеспечило возникновение и успехи М. б., были предложены и разработаны физиками (ультрацентрифугирование, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, ядерный магнитный резонанс и др.). Почти все новые физические экспериментальные подходы (например, использование ЭВМ, синхротронного, или тормозного, излучения, лазерной техники и др.) открывают новые возможности для углублённого изучения проблем М. б. В числе важнейших задач практического характера, ответ на которые ожидается от М. б., на первом месте стоит проблема молекулярных основ злокачественного роста, далее - пути предупреждения, а быть может, и преодоления наследственных заболеваний - «молекулярных болезней» (См. Молекулярные болезни). Большое значение будет иметь выяснение молекулярных основ биологического катализа, т. е. действия ферментов. К числу важнейших современных направлений М. б. следует отнести стремление расшифровать молекулярные механизмы действия гормонов (См. Гормоны), токсических и лекарственных веществ, а также выяснить детали молекулярного строения и функционирования таких клеточных структур, как биологические мембраны, участвующие в регуляции процессов проникновения и транспорта веществ. Более отдалённые цели М. б. - познание природы нервных процессов, механизмов памяти (См. Память) и т. д. Один из важных формирующихся разделов М. б. - т. н. генная инженерия, ставящая своей задачей целенаправленное оперирование генетическим аппаратом (Геном ом) живых организмов, начиная с микробов и низших (одноклеточных) и кончая человеком (в последнем случае прежде всего в целях радикального лечения наследственных заболеваний (См. Наследственные заболевания) и исправления генетических дефектов). О более обширных вмешательствах в генетическую основу человека речь может идти лишь в более или менее отдалённом будущем, т. к. при этом возникают серьёзные препятствия как технического, так и принципиального характера. В отношении микробов, растений, а возможно, и с.-х. животных такие перспективы весьма обнадёживающи (например, получение сортов культурных растений, обладающих аппаратом фиксации азота из воздуха и не нуждающихся в удобрениях). Они основаны на уже достигнутых успехах: изолирование и синтез генов, перенос генов из одного организма в другой, применение массовых культур клеток в качестве продуцентов хозяйственных или медицинских важных веществ.

Организация исследований по молекулярной биологии. Быстрое развитие М. б. повлекло за собой возникновение большого числа специализированных научно-исследовательских центров. Количество их быстро возрастает. Наиболее крупные: в Великобритании - Лаборатория молекулярной биологии в Кембридже, Королевский институт в Лондоне; во Франции - институты молекулярной биологии в Париже, Марселе, Страсбуре, Пастеровский институт; в США - отделы М. б. в университетах и институтах в Бостоне (Гарвардский университет, Массачусетсский технологический институт), Сан-Франциско (Беркли), Лос-Анджелесе (Калифорнийский технологический институт), Нью-Йорке (Рокфеллеровский университет), институты здравоохранения в Бетесде и др.; в ФРГ - институты Макса Планка, университеты в Гёттингене и Мюнхене; в Швеции - Каролинский институт в Стокгольме; в ГДР - Центральный институт молекулярной биологии в Берлине, институты в Йене и Галле; в Венгрии - Биологический центр в Сегеде. В СССР первый специализированный институт М. б. был создан в Москве в 1957 в системе АН СССР (см. ); затем были образованы: институт биоорганической химии АН СССР в Москве, институт белка в Пущине, Биологический отдел в институте атомной энергии (Москва), отделы М. б. в институтах Сибирского отделения АН в Новосибирске, Межфакультетская лаборатория биоорганической химии МГУ, сектор (затем институт) молекулярной биологии и генетики АН УССР в Киеве; значительная работа по М. б. ведётся в институте высокомолекулярных соединений в Ленинграде, в ряде отделов и лабораторий АН СССР и других ведомств.

Наряду с отдельными научно-исследовательскими центрами возникли организации более широкого масштаба. В Западной Европе возникла Европейская организация по М. б. (ЕМБО), в которой участвует свыше 10 стран. В СССР при институте молекулярной биологии в 1966 создан научный совет по М. б., являющийся координирующим и организующим центром в этой области знаний. Им выпущена обширная серия монографий по важнейшим разделам М. б., регулярно организуются «зимние школы» по М. б., проводятся конференции и симпозиумы по актуальным проблемам М. б. В дальнейшем научные советы по М. б. были созданы при АМН СССР и многих республиканских Академиях наук. С 1966 выходит журнал «Молекулярная биология» (6 выпусков в год).

За сравнительно короткий срок в СССР вырос значительный отряд исследователей в области М. б.; это учёные старшего поколения, частично переключившие свои интересы из др. областей; в главной же своей массе это многочисленные молодые исследователи. Из числа ведущих учёных, принявших деятельное участие в становлении и развитии М. б. в СССР, можно назвать таких, как А. А. Баев, А. Н. Белозерский, А. Е. Браунштейн, Ю. А. Овчинников, А. С. Спирин, М. М. Шемякин, В. А. Энгельгардт. Новым достижениям М. б. и молекулярной генетики будет способствовать постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР (май 1974) «О мерах по ускорению развития молекулярной биологии и молекулярной генетики и использованию их достижений в народном хозяйстве».

Лит.: Вагнер Р., Митчелл Г., Генетика и обмен веществ, пер. с англ., М., 1958; Сент-Дьердь и А., Биоэнергетика, пер. с англ., М., 1960; Анфинсен К., Молекулярные основы эволюции, пер. с англ., М., 1962; Стэнли У., Вэленс Э., Вирусы и природа жизни, пер. с англ., М., 1963; Молекулярная генетика, пер. с. англ., ч. 1, М., 1964; Волькенштейн М. В., Молекулы и жизнь. Введение в молекулярную биофизику, М., 1965; Гауровиц Ф., Химия и функции белков, пер. с англ., М., 1965; Бреслер С. Е., Введение в молекулярную биологию, 3 изд., М. - Л., 1973; Ингрэм В., Биосинтез макромолекул, пер. с англ., М., 1966; Энгельгардт В. А., Молекулярная биология, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967; Введение в молекулярную биологию, пер. с англ., М., 1967; Уотсон Дж., Молекулярная биология гена, пер. с англ., М., 1967; Финеан Дж., Биологические ультраструктуры, пер. с англ., М., 1970; Бендолл Дж., Мышцы, молекулы и движение, пер. с англ., М., 1970; Ичас М., Биологический код, пер. с англ., М., 1971; Молекулярная биология вирусов, М., 1971; Молекулярные основы биосинтеза белков, М., 1971; Бернхард С., Структура и функция ферментов, пер. с англ., М., 1971; Спирин А. С., Гаврилова Л. П., Рибосома, 2 изд., М., 1971; Френкель-Конрат Х., Химия и биология вирусов, пер. с англ., М., 1972; Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология. Процессы инактивации и восстановления, пер. с англ., М., 1972; Харрис Г., Основы биохимической генетики человека, пер. с англ., М., 1973.

В. А. Энгельгардт.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Бразилия (Brazil ) — самое большое государство в Южной Америке, занимающее по площади пятое место в мире. Официальное название (ФРБ). Эта страна с вечно зелеными тропические леса и непроходимыми дебрями таинственной Амазонки, великолепными пляжами Атлантического побережья и прозрачной океанской водой, ревущими водопады и тихими бухтами, а также захватывающим футболом и головокружащими карнавалами.

Бразилии – «страна карнавалов »

1. Столица

— город БразилиА (BrasíliА), расположенный в самом центре страны на Бразильском плоскогорье. Город БразилиА получил статус столицы 21 апреля 1960 года и стал третьей по счету столицей после Салвадора и Рио-де-Жанейро. БразилиА – город c современной и уникальной архитектурой, с яркими зданиями, большим количеством достопримечательностей, благоприятным климатом, чистый, зеленый, с достаточно высоким уровнем жизни. Столица окружена искусственным озером Пантанал, воды которого служат «кондиционером » для города и препятствует проникновению жаркого воздуху.

2. Флаг

– прямоугольное полотнище зеленого цвета, с соотношением сторон 7:10. В центре флага расположен желтый ромб, внутри которого находится синий круг с двадцатью семью белыми звёздами, пяти различных размеров, сгруппированных в девять созвездий. Круг пересечен изогнутой белой лентой с национальным девизом Бразилии : «Ordem e Progresso » («Порядок и прогресс »).

зеленый цвет — олицетворение природы Бразилии , с ее густыми, вечно зелеными лесами
желтый – золотые запасы страны
синий — безоблачное небо
белый – мир
27 звезд – это 26 штатов Бразилии и федеральный округ

3. Герб

Представляет собой пятиконечную звезду, обрамленную плодоносными ветвями кофейного дерева слева и цветущими ветвями табака – справа. В центре звезды находится голубой небесный круг, внутри, которого расположено созвездие Южный Крест. 27 серебристых звезд вокруг созвездия обозначают 26 бразильских штатов и федеральный округ. Вокруг небесного круга — золотая кайма. Звезды серебристого цвета. Пятиконечная звезда золотисто-зеленого цвета. Ниже звезды изображен символ военной мощи страны — меч с серебряным лезвием, голубой рукояткой и красной сердцевиной, с золотой звездой внутри.

Вся эта композиция расположена на фоне расходящихся золотистых лучей. А под ней изображена развивающаяся голубая лента, на которой в 2 ряда золотом высечено полное название государства “Republica Federativa do Brasil ” (Федеративная Республика Бразилия ) и дата обретения независимости — 15 ноября 1889 года.

4. Гимн

слушать гимн Бразилии

5. Валюта

Валюта Бразилии — бразильский реал (обозначение BRL , символ R$ ), равный 100 сентаво . Бразильский реал является относительно новой валютой. В настоящее время в обращении находятся монеты достоинством в 1, 5, 10, 25, 50 сентаво и 1 реал , а также банкноты номиналом 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 реалов . Курс бразильского реала к рублю или другой любой валюте можно посмотреть на конвертере валют ниже:

Внешний вид монет Бразилии

Внешний вид банкнот Бразилии

6. Бразилия на карте мира

Бразилия - самое большое государство по площади в Южной Америке и пятое в мире, занимающее восточную и центральную часть материка. Площадь Бразилии составляет 8 511 965 км 2 . На севере страна граничит с Венесуэлой, Гайаной, Суринамом, Французской Гвианой, на юге — с Уругваем, на западе — с Аргентиной, Парагваем, Боливией и Перу, северо-западе — с Колумбией, а на севере и востоке омывается водами Атлантического океана.

Территория Бразилии имеет 3 часовых пояса. На севере страны расположена Амазонская низменность (Амазония) — долина одной из крупнейших рек мира, с многочисленными водопадами. На севере она постепенно переходит в холмистые равнины северной части Гвианского плоскогорья. Почти всю оставшуюся территорию страны занимает Бразильское плоскогорье .

7. Как добраться в Бразилию?

8. На что что стоит посмотреть в Бразилии?

Достопримечательности Бразилии – это зажигательные танцы самба и карнавалы, непроходимые амазонские джунгли и ревущие водопады, бесконечное океанское побережье и национальные парки, архитектурные памятники, музеи, театры, стадионы и много других интересных мест.

А вот небольшой список достопримечательностей , на который следует обратить внимание, при составлении плана экскурсий по Бразилии :

Ботанический сад Рио-де-Жанейро
Бухта Ботафогу
Водопады Игуасу
Гора Корковадо
Гора «Сахарная голова»
Исторический центр Рио-де-Жанейро
Кафедральный собор Сан-Себастьяна в Рио-де-Жанейро
Копакабана - знаменитый на весь мир пляж в Рио-де-Жанейро
Музей современного искусства в Рио-де-Жанейро
Национальный парк Игуасу
Национальный парк Ленсойс-Мараньенси
Парк птиц
Подъёмник Ласерда
Португальская королевская библиотека в Рио-де-Жанейро
Река Амазонка
Самбодром Marques de Sapucai
Стадион Маракана в Рио-де-Жанейро
Статуя Христа-Искупителя
Художественный музей Рио-де-Жанейро

9. Крупнейшие города Бразилии

Список десяти крупнейших городов Бразилии

Сан-Паулу (Sao Paulo)
Рио-де-Жанейро (Rio de Janeiro)
Салвадор (Salvador)
Бразилиа — столица (Brasília)
Форталеза (Fortaleza)
Белу-Оризонти (Belo Horizonte)
Манаус (Manaus)
Куритиба (Curitiba)
Ресифи (Recife)
Порту-Алегри (Porto Alegre)

10. Климат

Бразилия расположена в трех климатических зонах: экваториальная, тропическая и субтропическая.

Экваториальный пояс (северо-восток страны) – самый жаркий и засушливый район Бразилии. Средняя дневная температура составляет +28°С…+32°С, ночная — +22°С…+24°С. Самые засушливые месяцы: август — октябрь, дождливый период длится в период с января по май.
Тропический пояс охватывает больше половины территории страны, характеризуется умеренными температурами. Ночью температура находится в пределах +15°С…+19°С, днем +28°С …+30°С. На побережье климат более жаркий, а влажность воздуха всегда высокая. Среднее количество выпадающих осадков 850 — 950 мм в год.
Субтропический пояс (южное побережье), характеризуется относительно низкими температурами с июня по август, от +12°С ночью, до +20°С — днем. В период с января по март, столбик термометра поднимается до отметки +22°С ночью и +27°С…+28 °С днем. Вода прогревается до температуры +26°С… +28°С. Осадки выпадают более равномерно, чем на тропической и экваториальной территориях страны.

11. Население

Население Бразилии составляет 210 910 446 человек – это 5 месте по численности населения в мире (данный по состоянию на февраль 2017 года). Из них 52,8% — белые (португальцы, итальянцы, немцы, испанцы, арабы), 39,7% — парду (бразильцы смешанного происхождения), 6,5% — выходцы из африканского континента, 0,6% — азиаты и 0,4% — индейцы. Средняя продолжительности жизни мужского населения Бразилии составляет 67 – 73 лет, женщин — 75 -82.

12. Язык

Бразилия — многоязычная страна, в которой насчитывается около 175 различных языков . Статус государственного язык а носит – португальский , которым владеют более 99 % жителей страны . Помимо португальского языка используются ряд местных языков и диалектов: банива, гуарани, каинганг, канела и др. Часть иммигрантов говорит на немецком, итальянском, английском и японском языках.

13. Религия

Преобладающая религия в Бразилии - христианство . 68% всех верующих составляют католики, 18% — протестанты, 2% сторонники спиритизма, остальная часть населения исповедую африканские религии: кандомбле и умбанда, а также буддизм, иудаизм, ислам и индейские религии.

14. Праздники

Национальные праздники Бразилии:

1 января – Новый год и день Всеобщего Братства
подвижная дата в феврале — Бразильский карнавал
подвижная дата март-апрель — Пасха
1 мая — День Труда
15 августа — Успение Богородицы
7 сентября — день Независимости Бразилии
12 октября — Явление Богородицы
1 ноября — день Всех Святых
15 ноября — день Провозглашения Республики
25 декабря — Рождество (католическое)
31 декабря — Новый Год

15. Сувенирчики

Вот небольшой списочек наиболее распространенный сувениров , которые туристы обычно привозят из Бразилии:

бразильский кофе
гамаки
индейские сувениры
карнавальные костюмы
кашаса — крепкий алкогольный напиток из сахарного тростника.
пёстрые бразильские платья
полудрагоценные и драгоценные камни
приправы и специи
статуэтку в виде кукиша
талисманы из красного дерева
футбольная атрибутика
шлепки «Havaianas»

16. «Ни гвоздя, ни жезла» или таможенные правила

Разрешают ввоз валюты в неограниченном количестве, однако суммы свыше 10 000 бразильских реалов или эквивалент в иностранной валюте, подлежат обязательной декларации.

Разрешено:

Беспошлинно разрешается ввозить до 400 сигарет или 25 сигар; до 24 единиц алкогольных напитков общим объемом не более 2 л; товары личного пользования общую сумму не более $500 или в эквиваленте. Также беспошлинно можно ввезти по одному из следующих предметов: магнитофон, радиоприемник, пишущая машинка, плеер, бинокль, фото-, кино- или видеокамера и деловой блокнот с компьютерной памятью.

Запрещено :

Запрещен ввоз и вывоз наркотиков, огнестрельного оружия, боеприпасов, медикаментов, радиоактивных материалов, мяса и мясопродуктов, молочных продуктов, яиц, свежих плодов и овощей, растений и их частей, кормовых материалов, меда, воска, живых птиц, насекомых и улиток, а также биологических культур, биологических изделий или материалов, используемых в ветеринарии (в том числе лекарств).

Для ввоза домашних животных необходимо иметь ветеринарный сертификат международного образца.

Запрещен вывоз любых диких животных, их шкур и изделий из них, панцирей, перьев и когтей, а также предметов искусства, антиквариата и исторических ценностей.

17. Напряжение в электрической сети Бразилии

Напряжение в электрической сети: 110/220 Вольт при частоте в 60 Гц . Тип розеток: Тип А , Тип В , Тип С .

В разных областях напряжение в сети может быть 115, 127 или 220 Вольт . Чаще всего используются розетки типов A, B и C . Два напряжения обычно используются для питания мощных электроприборов, работающих от 220 Вольт . С 1 января 2010 года Бразилия перешла на розетки IEC 60906- 1 и все производимые электроприборы должны соответствовать новым стандартам.

18. Телефонный код и доменное имя Ботсваны

Телефонный код страны: +55
Географическое доменное имя первого уровня: .br

Дорогой читатель! Если ты был в этой стране или тебе есть что рассказать интересного о Бразилии . ПИШИ! Ведь, твои строчки могут быть полезными и познавательными для посетителей нашего сайта «По планете шаг за шагом» и для всех любителей путешествовать.

Бразилия — наибольшее государство Латинской Америки. На севере граничит с Гайаной, Венесуэлой, Суринамом, Французской Гвианой, на северо-западе - с Колумбией, на западе - с Перу и Боливией, на юго-западе - с Парагваем и Аргентиной, на юге - с Уругваем. На востоке омывается водами Атлантического океана.

Название страны происходит от португальского brasa, что означает «жар, раскаленные угли» (так португальцы называли красный сандал, который некоторое время являлся главным предметом экспорта из Бразилии в Европу).

Официальное название: Федеративная Республика Бразилия

Столица: Бразилиа

Площадь территории: 8 547,4 тыс. кв. км

Общее население: 201,1 млн. чел.

Административное деление: Государство разделено на 23 штата, один столичный округ и 3 федеральных территории.

Форма правления: Республика, с федеративным государственным устройством.

Глава государства: Президент, избираемый на 5 лет.

Состав населения: Этнические группы: белые - 53.9 %(португальцы - 20 %; итальянцы - 14 %; испанцы - 8 %; немцы - 6,6 %; арабы - 5,3 %); мулаты - 38,5 %; чёрные - 6,2 %; азиаты - 0,5 % (японцы и пр.); индейцы - 0,43 % (тупи-гуарани, же, араваки, карибы, пано и др.).

Так же есть самбо (афро-индейцы) и пардо (коричневые) - их количество точно не известно.

Государственный язык: португальский. Также используются испанский, немецкий, итальянский, японский, украинский, английский и индейские языки.

Религия: 73,6% - католики, 15,4% - протестанты, 1,3% - спиритуалисты, 0,3% - банту/вуду, 7,4% - атеисты, 2% - другие.

Интернет-домен: .br

Напряжение в электросети: ~127 В/220 В, 60 Гц

Телефонный код страны: +55

Штрих-код страны: 789-790

Климат

Несмотря на то, что 90% территории страны находятся в тропическом поясе, более 60% населения Бразилии проживает в зоне умеренных температур, формирующихся под воздействием преобладющих высот, дующих со стороны моря ветров и фронтов холодного воздуха.

В Бразилии представлены пять климатических типов: экваториальный, тропический, полузасушливый, тропический высокогорный, и субтропический. Для городов, расположенных на равнинной местности, таких как Сан-Пауло, Бразилиа и Бело-Оризонте, характерны умеренные температуры среднее значение которых составляет + 19 градусов.

Города Рио-де-Жанейро, Ресифи и Салвадор, расположенные на побережье, характеризуются жарким климатом, который смягчает тропический ветер.

Субтропический климат южных городов, таких как Порто-Алегре и Куритиба, сравним с некоторыми регионами США и Европы, где случаются периодические заморозки. Зимой в этом поясе температура может опускаться ниже нуля.

Несмотря на расхожее мнение о том, что в бассейне Амазонки царит невыносимая жара, температура в этом районе не превышает + 32 градусов, а ее среднегодовое значение составляет + 22-26 градусов при незначительных сезонных колебаниях в самые жаркие и самые холодные месяцы года.

Самый жаркий район Бразилии - это северо-восток. В период засухи, длящийся с мая по ноябрь, температура воздуха на северо-востоке повышается до + 38 градусов. По сравнению с Амазонкой этот район Бразилии характеризуется более резкими сезонными колебаниями температур. Вдоль побережья Атлантического океана от Ресифи до Рио-де-Жанейро средняя температура колеблется от + 23 до + 27 градусов.

На возвышенных территориях в глубине страны температура понижается до + 18-23 градусов. К югу от Рио-де-Жанейро различия между временами года становятся более отчетливыми, а сезонные колебания температур - более ярко выраженными. В этом районе страны среднегодовое значение температур составляет от + 17 до + 19 градусов.

Времена года в Бразилии распределяются следующим образом:

Весна: с 22 сентября по 21 декабря
Лето: с 22 декабря по 21 марта
Осень: с 22 марта по 21 июня
Зима: с 22 июня по 21 сентября

География

Бразилия расположена в Южной Америке и занимает площадь 8 547,4 тыс. кв. км. Большая часть территории находится в Южном полушарии.

Бразилия на севере граничит с заморским департаментом Франции Гвианой, Суринамом, Гайаной, Венесуэлой и Колумбией; на западе - с Перу; на юго-западе - с Боливией, Парагваем, Аргентиной и Уругваем. На востоке Бразилия омывается Атлантическим океаном. Длина береговой линии от границы с Гвианой до границы с Уругваем - 6840 км.

Основными чертами географии являются бассейн реки Амазонки и Бразильское плоскогорье или плато. Плато занимает большую часть юго-восточной половины страны. Высота плато от 300 до 900 метров, во многих местах его пересекают долины рек и невысокие горные цепи.

Главные горные цепи Бразильского плато - Сиерра-да-Мантикейра, Сиерра-до-Мар и Сиерра-Жераль. Их высота обычно не превышает 1200 метров, однако отдельные вершины поднимаются на высоту более 2200 метров (Пика-да-Бандейра - 2890 метров и Недра-Аку - 2232 метров).

Крупнейшие реки - Амазонка, Мадейра, Тапажос, Риу-Негру, Парнаиба, Уругвай.

Бассейн Амазонки занимает более одной трети территории. Там преобладают равнины, а высота территории редко превышает 150 м. Большую часть бассейна занимают болота и затопляемые поймы, а также густые джунгли.

На севере Амазонского бассейна находится горная цепь - Гвианское нагорье - состоящая из Сиерра-Тумукумаке (высота до 850 м), Сиерра-Акари (до 600 м) и Сиерра-Парима (до 1500 м). На границе с Венесуэлой находится высочайшая точка Бразилии - гора Пика-да-Неблина (3014 м).

Совершенно особая природная область Бразилии Пантанал (порт. "болотистая местность") Она расположена в верховьях реки Парагвай, почти в центре Южной Америки. Это обширная тектоническая впадина, с севера, востока и юго-востока ограниченная обрывами Бразильского плоскогорья, а с запада - склонами Боливийского нагорья. Быстрые горные речки, стекающие с Бразильского плоскогорья, замедляют на низменной равнине свой бег и широко разливаются в период летних дождей, затопляя практически всю впадину. В зимнюю засуху Пантанал - это мозаика болот, озёр и едва различимых блуждающих русел рек, солончаков, песчаных отмелей и травянистых участков.

Растительный и животный мир

Растительный мир

Разнообразие климатических поясов, вместе с особенностями дренажной системы и почвы, отразились на типе бразильской растительности. В бассейне Амазонки, а также вдоль атлантического побережья с обильными осадками, раскинулся тропический лес с роскошными широколиственными деревьями, условно разделяемый на Амазонский и Атлантический.

Тропический лес богат многообразными видами растений: приблизительно 3.000 различных растений на площади 2,6 кв.км.

На равнинах и плато восточного побережья расположен полузасушливый климатический пояс с умеренными осадками и продолжительными засушливыми периодами. Здесь преобладает невысокая растительность, а в период засухи деревья сбрасывают листья.

На северо-западе страны с полузасушливым климатом преобладает caatinga, характерным элементом которой является сухой кустарник и низкорослые деревья.

Большая часть центра Бразилии покрыта сerrado - тип растительности, который представляет собой деревья и кустарники, устойчивые к засухе.

На юге находятся сосновые леса Mata Araucaria, занимающие Южное плоскогорье. Равнины, располагающиеся на уровне моря, покрыты пастбищами.

Заболоченные земли Мату Гроссу, занимающие на западе центральной части страны 230.000 кв.км, покрыты высокой травой, сорняками и деревьями. В период дождей почва оказывается затопленной.

В Бразилии представлены 55 тыс. из 250 тыс. видов растений, существующих в мире. В Бразилии насчитывается около 250 тыс. разновидностей пальм, самое большое число в мире, 2,3 тыс. видов орхидей и огромное число различных фруктов, зерновых, корнеплодов и орехов.

Животный мир

В Бразилии представлены 10% млекопитающих и земноводных, а также 17% всех птиц, существующих в мире. Помимо этого, в Бразилии обитают 55 различных видов приматов - самое большое число в мире. Из двенадцати типов млекопитающих тропического пояса, обитающих в западном полушарии, одиннадцать водятся в Бразилии, причем их количество превышает 600 видов. Сюда входят несколько разновидностей семейства кошачих, такие как пятнистый ягуар, и более мелкие - пума, сукуарана, жагуарунди и оцелот. Среди прочих млекопитающих встречаются: ленивцы, муравьеды, тапиры, броненосцы, дельфины, капивары (речные грызуны, достигающие 66 кг веса) и 30 видов обезьян.

В Бразилии представлено самое большое в мире разнообразие птиц - 1600 разных видов, включая попугаев. Здесь насчитываются по крайней мере 40 видов черепах, 120 - ящериц, 230 - змей, 5 - крокодилов, 331 вид земноводных и 1500 видов пресноводных рыб. Биологами занесены в каталог около 100.000 видов беспозвоночных, включая 70000 насекомых.

Амазонские джунгли представляют собой крупнейший тропический лес мира, занимающий площадь 5,5 млн. кв. км., из которых 60% приходятся на территорию бразильских штатов Акри, Амазонас, Пара, Мато-Гроссо и Мараньяо. Остальные 40% покрывают территорию обеих Гвиан, Суринама, Венесуэлы, Колумбии, Эквадора, Перу и Боливии.

Леса Амазонки представляют собой крупнейший заповедник биологических ресурсов мира, где встречаются 30 тысяч из 100 тысяч растений, существующих в Латинской Америке. Точно неизвестно, сколько там обитает видов животных, но ученые оценивают это количество между 800000 и 5 миллионами, что составляет от 15 до 30% всех видов, населяющих планету.

Биологи занесли в каталог новые виды пресноводных рыб, в результате чего теперь насчитываются около 3000 разновидностей рыб в озерах и реках Амазонки. Среди типичных рыб региона выделяются следующие: пираруку, самая крупная пресноводная рыба в мире, отдельные экземпляры которой достигают 2 метра в длину и 125 килограммов веса; тамбаки из семейства карацидов, пожирателей фруктов, зубы которых с легкостю разгрызают косточки каучукового дерева и пальмы жауари; и, наконец, пиранья.

Свирепость этой кровожадной рыбы часто преувеличивается. Несмотря на то, что изредка пираньи убивают животных внушительных размеров и даже людей, их поведение определяется их количеством в окружающей среде. В русле больших рек и озер пираньи обычно не причиняют вреда купающимся. Они становятся агрессивными только при недостатке пищи.

Амазония - это также крупнейший гидрографический бассейн мира, общая площадь которого составляет 6 млн. кв. км. Крупнешая река этого бассейна - Амазонка, которая впадает в Атлантический океан. Средний расход воды составляет 175 млн. литров в секунду, что соответствует 20% стока всех рек планеты.

Достопримечательности

Страна экзотической природы, почти 8 тыс. км. живописных пляжей, жизнерадостного населения, древних индейских традиций и колоритной колониальной архитектуры, к тому же и одна из самых развитых стран континента, Бразилия привлекает внимание миллионов туристов.

Здесь есть практически все условия для самых разнообразных видов отдыха, но наибольшее внимание, конечно, привлекают знаменитая сельва Амазонии и воспетые в многочисленных романах пампасы юга, водопады Игуасу и горные районы, а также, несомненно, шумный и вечно танцующий Рио с его знаменитым Карнавалом.

Кафедральный собор Сан-Себастьяна в Рио-де-Жанейро
Самбодром Marques de Sapucai
Стадион Маракана

Банки и валюта

Реал (BRL), равный 100 сентаво. В обращении находятся монеты достоинством в 1, 5, 10, 25, 50 сентаво и 1 реал, а также банкноты достоинством в 1, 5, 10, 50 и 100 реалов.

Деньги можно поменять в специализированных пунктах обмена валюты ("Сambios"), в банках (наиболее выгодный курс), обменных пунктах при туристических агентствах и торговых центрах, в отелях (обычно только доллары), в аэропортах и на вокзалах.

Банки работают с 10.00 до 15.00-16.30 с понедельника по пятницу. Отделения банков в аэропорту и на крупных вокзалах работают обычно круглосуточно.

Полезная информация для туристов

Традиционные покупки - интересные и занимательные сувениры: индейские сосуды, негритянские амулеты или изделия из красного дерева пау-бразил. Лучшее место для покупки сувениров - ярмарка «Хиппи», проходящая в воскресенье. Рио имеет также крупные торговые центры - Рио Сул и Барра Шоппинг. Серьезные покупки, которые стоит делать в Бразилии, - натуральные драгоценные камни: бриллианты, изумруды, топазы.

Бразилия входит в десятку наиболее криминальных стран мира. Не рекомендуется носить дорогостоящих ювелирных украшений, крупные суммы денег, оставлять на пляже без присмотра одежду, фотоаппараты и кошельки, принимать приглашения от малознакомых людей. Не посещайте районы факел (трущоб) даже в дневное время. Никогда не оставляйте документы, деньги и ювелирные украшения в номере отеля (отели не несут ответственность за пропажу вещей из номера). В курортных предместьях Рио, в Манаусе, у водопадов Игуасу безопасно.

Чаевые в дорогих ресторанах и барах составляют 10 % от счета (если в него не входит плата за обслуживание); в дешевых закусочных - 1-2 реала; в кафе на пляже не приняты; носильщику в отеле или аэропорту дают 1 реал; таксисту округляют счет в большую сторону.