Комплементарность

Комплемента'рность в молекулярной биологии, взаимное соответствие, обеспечивающее связь дополняющих друг друга структур (макромолекул, молекул, радикалов) и определяемое их химическими свойствами. К. возможна, «если поверхности молекул имеют комплементарные структуры, так что выступающая группа (или положительный заряд) на одной поверхности соответствуют полости (или отрицательному заряду) на другой. Иными словами, взаимодействующие молекулы должны подходить друг к другу, как ключ к замку» (Дж. Уотсон). К. цепей нуклеиновых кислот основана на взаимодействии входящих в их состав азотистых оснований. Так, только при расположении аденина (А) в одной цепи против тимина (Т) (или урацила — У) в другой, а гуанина (Г) — против цитозина (Ц), в этих цепях между основаниями возникают водородные связи . К. — по-видимому, единственный и универсальный химический механизм матричного хранения и передачи генетической информации . (См. также Белки , Дезоксирибонуклеиновая кислота , Репликация , Транскрипция . ) Другой пример К. — взаимодействие фермента с соответствующим субстратом. В иммунологии говорят о К. антигена и соответствующих ему антител . В биологической литературе термин «К.» иногда употребляют в значении, близком к понятию комплементация .

  Лит.: Уотсон Дж., Молекулярная биология гена, пер. с англ., М., 1967.

  В. Н. Сойфер.

Участок молекулы ДНК: внизу две комплементарные нити образуют двойную цепь вверху цепь разошлась и на каждой нити достраивается новая комплементарная ей. А — аденин, Г — гуанин, Т — тимин, Ц — цитозин.

Комплементация

Комплемента'ция в генетике, дополняющее друг друга действие двух форм ( аллелей ) одного гена или разных генов одного хромосомного набора. Межаллельная К. связана с синтезом у гетерозигот двух разных, но близких по своим функциям белковых молекул вместо одной у каждой из гомозигот . Кроме того, у гетерозигот часто обнаруживаются «гибридные» белковые молекулы, построенные из полипептидных цепочек, синтезируемых в клетке под контролем двух разных аллелей. У гетерозигот по дефектным мутантным аллелям К. может выразиться в восстановлении способности синтезировать нормально функционирующий белок — способности, которая частично или полностью утрачена каждым из мутантов в отдельности (см. Цис-транс-тест ). Межаллельная К., по-видимому, — главная причина одногенного гетерозиса — преимущества гетерозигот над гомозиготами по жизнеспособности и скорости роста. Для некоторых вирусов, бактерий и грибов построены подробные комплементационные карты генов, помогающие изучать их тонкую структуру (см. Генетические карты хромосом ). Межгенная К. — одно из проявлений взаимодействия неаллельных генов (см. Эпистаз ). Дефект, выражающийся в нарушении определённого процесса обмена веществ, в этом случае компенсируется другими генами. В биологической литературе в близком или тождественном смысле иногда употребляется термин комплементарность .

  Лит.: Финчем Дж., Генетическая комплементация, пер. с англ., М., 1968.

  В. С. Кирпичников.

Комплювий

Комплю'вий (лат. compluvium, от compluere — стекаться), прямоугольное отверстие в крыше древнеримского жилого дома (см. Атрий ), предназначенное для стока дождевой воды в бассейн ( имплювий ).

Композиционные материалы

Композицио'нные материа'лы, представляют собой металлические и неметаллические матрицы (основы) с заданным распределением в них упрочнителей (волокон, дисперсных частиц и др.); при этом эффективно используются индивидуальные свойства составляющих композиции. По характеру структуры К. м. подразделяются на волокнистые, упрочнённые непрерывными волокнами и нитевидными кристаллами , дисперсноупрочнённые материалы , полученные путём введения в металлическую матрицу дисперсных частиц упрочнителей, слоистые материалы , созданные путем прессования или прокатки разнородных материалов. К. К. м. также относятся сплавы с направленной кристаллизацией эвтектических структур. Комбинируя объемное содержание компонентов, можно, в зависимости от назначения, получать материалы с требуемыми значениями прочности, жаропрочности, модуля упругости, абразивной стойкости, а также создавать композиции с необходимыми магнитными, диэлектрическими, радиопоглощающими и другими специальными свойствами.

  Волокнистые К. м., армированные нитевидными кристаллами и непрерывными волокнами тугоплавких соединений и элементов (SiC, AI₂ O₃ , бор, углерод и др.) являются новым классом материалов. Однако принципы армирования для упрочнения известны в технике с глубокой древности. Еще в Вавилоне использовали тростник для армирования глины при постройке жилищ, а в Древней Греции железными прутьями укрепляли мраморные колонны при постройке дворцов и храмов. В 1555—60 при постройке храма Василия Блаженного в Москве русские зодчие Барма и Постник использовали армированные железными полосами каменные плиты. Прообразом К. м. являются широко известный железобетон , представляющий собой сочетание бетона, работающего на сжатие, и стальной арматуры, работающей на растяжение, а также полученные в 19 в. прокаткой слоистые материалы.

  Успешному развитию современных К. м. содействовали: разработка и применение в конструкциях волокнистых стеклопластиков, обладающих высокой удельной прочностью (1940—50); открытие весьма высокой прочности, приближающейся к теоретической, нитевидных кристаллов и доказательства возможности использования их для упрочнения металлических и неметаллических материалов (1950—60); разработка новых армирующих материалов — высокопрочных и высокомодульных непрерывных волокон бора, углерода, Al₂ O₃ , SiC и волокон других неорганических тугоплавких соединений, а также упрочнителей на основе металлов (1960—70).

  В технике широкое распространение получили волокнистые К. м., армированные высокопрочными и высокомодульными непрерывными волокнами, в которых армирующие элементы несут основную нагрузку, тогда как матрица передаёт напряжения волокнам. Волокнистые К. м., как правило, анизотропны. Механические свойства их () определяются не только свойствами самих волокон (), но и их ориентацией, объёмным содержанием, способностью матрицы передавать волокнам приложенную нагрузку и др. Диаметр непрерывных волокон углерода, бора, а также тугоплавких соединений (В₄ С, SiC и др.) обычно составляет 100—150 мкм.

  Волокнистые К. м., в отличие от монолитных сплавов, обладают высокой усталостной прочностью s_-1 . Так, например, s_-1 (база 10⁷ циклов) алюминиевых сплавов составляет 130—150 Мн/м ² (13—15 кгс/мм ² ), в то время как у армированного борным волокном алюминиевого К. м. s_-1 около 500 Мн/м ² (при той же базе). Предел прочности и модуль упругости К. м. на основе алюминия, армированного борным волокном, примерно в 2 раза больше, чем у алюминиевых сплавов В-95 и АК4-1.