СИММЕТРИЯ

СИММЕТРИЯ (греч. symmetria соразмерность, правильное соотношение) — структурная характеристика, к-рая может быть присуща любым материальным телам и состоит в свойстве объекта совмещаться с самим собой при обмене местами совместно и (или) зеркально равных его частей. Существует и более общее понимание С. как свойства неизменности (инвариантности) нек-рых сторон, явлений, процессов, отношений материальных объектов (в т. ч. и законов природы) относительно какой-то группы преобразований (напр., во времени, пространстве).

Наибольший вклад в изучение природы С. внесен кристаллографией (см. Кристаллы). Использование подхода, основанного на представлении о С. в сочетании с методами кристаллографии, кристаллохимии, стереохимии, молекулярной биологии и других наук, дало возможность расшифровать тонкое строение белков, нуклеиновых к-т, вирусов и других биол. объектов.

С. есть свойство относительное, поэтому в любых природных объектах, в т. ч. биологических, С. никогда не осуществляется с абсолютной точностью и всем биол. системам присущи элементы асимметрии (см.). Однако если отклонения от абсолютной С. не велики и носят не систематический характер, то объекты воспринимаются как симметричные даже тогда, когда видны эти отклонения. При этом, если в макромолекулах (напр., ДНК) определяется (хотя и не абсолютно) С. составляющих их компонентов, то на субклеточном уровне С. определяется не формой и взаимным расположением макромолекул, а кинетическими характеристиками процесса роста. В еще большей степени это относится к организмам на всех уровнях эволюционной лестницы. На низших уровнях развития живой природы для биол. систем характерна кубическая или винтовая С. Большинство так наз. сферических вирусов на самом деле имеют форму икосаэдра (20-гранника) и обладают осями С. 5,3 и 2-го порядка. Нек-рые вирусы (фаги) имеют форму октаэдра и соответственно оси 4, 3, и 2-го порядка. Белковой оболочке растительных вирусов палочковидной формы свойственна С. винта. На более высоких ступенях эволюции свободно живущие одноклеточные организмы (напр., стафилококки) характеризуются С. шара и обладают бесконечным числом осей С. бесконечного порядка и бесконечным числом плоскостей С. Аналогичной С. обладают шарообразные многоклеточные организмы, напр, нек-рые радиолярии. Шарообразная С. таких организмов может быть обусловлена выгодами вращательного движения для улавливания из окружающей среды пищи. Животные, характеризующиеся сидячим образом жизни, имеют лучевую, или радиальную, С. Нек-рые кишечнополостные обладают 4 или 6 плоскостями С. Для млекопитающих, ракообразных, рыб, птиц и насекомых характерно наличие двусторонней, или билатеральной, С. (см. Билатеральность). Обязательным ее элементом является наличие одной плоскости С. и одной оси симметрии 2-го порядка. Приобретение билатеральной С. связано с выгодами активного поступательного движения, необходимого при поиске пищи.

С. связана также с наличием так наз. энантиоморфизма (т. е. правизны и левизны фигур) , при к-ром существуют зеркально равные фигуры одной и той же С. (напр., D-и L-формы аминокислот, сахаров, алкалоидов и др.). Энантиоморфизм хим. веществ имеет большое биол. значение (см. Изомерия). Энантиоморфные модификации (D-и L-формы) существуют у цветков, листьев растений, раковин моллюсков и являются отражением взаимодействия живых организмов с окружающей средой.

См. также Асимметрия.


Библиогр.: Касинов В. Б. О симметрии в биологии, Л., 1971; он же, Биологическая изомерия, Л., 1973; У р-манцев Ю. А. Симметрия природы и природа симметрии, М., 1974; Шубников А. В. и К о п ц и к В. А. Симметрия в науке и искусстве, М., 1972; Caspar D. L. а. К lug A. Physical principles in the construction of regular viruses, Cold Spr. Harb. Symp. quant. Biol., v. 27, p. 1, 1962.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: