Аннотация - Молекулярная элементная база живой формы материи
Молекулярная элементная база живой формы материи состоит из небольшого числа молекулярных мономеров - нуклеотидов, аминокислот, жирных кислот, простых сахаров и других типовых "био-логических" элементов. Причем, все эти элементы оказались наделенными такими химическими и физическими природными качествами и свойствами, благодаря которым они могут, в составе биологических молекул, одновременно осуществлять буквально различные по своим характеристикам биологические функции и операции. А именно: 1) служить в качестве типовых строительных блоков, с помощью которых идет физическое построение различных биологических молекул клетки; 2) выполнять роль натуральных информационных единиц - биохимических букв и символов, с помощью которых в структуру макромолекул записывается молекулярная информация; 3) служить в качестве элементарных единиц молекулярных кодов, с помощью которых, сначала идет кодирование, а затем, - преобразование, и впоследствии, - воплощение и реализация генетической информации; 4) быть программными элементами, с помощью которых строятся алгоритмы структурного преобразование, а затем и программы функционального поведения макромолекул; 5) обуславливать потенциальную и свободную химическую энергию биологических молекул и т. д. И это далеко не полный перечень удивительных характеристик элементной базы, которая играет фундаментальную роль, как при информационном построении биомолекул и структур, так и при программировании функций биологической формы материи.
Биологический молекулярный алфавит материя
Живая форма материи до сих пор остается одной из самых таинственных проблем молекулярной биологии. Современное состояние биологических знаний пока еще не позволяет объяснить многие причины и механизмы функционирования живых систем.
В свое время известный американский ученый А. Ленинджер отмечал: "Молекулы, из которых состоят живые организмы, подчиняются всем известным законам химии, но, кроме того, они взаимодействуют между собой в соответствии с другой системой принципов, которой мы можем дать общее название - молекулярная логика живого состояния. Эти принципы вовсе не обязательно представляют собой какие-то новые, до сих пор еще неизвестные нам физические законы или силы. Их следует рассматривать скорее как особую систему закономерностей, характеризующих природу, функции и взаимодействия биомолекул, то есть таких молекул, которые входят в состав живых организмов" [1].
Значит структурное построение и функциональное поведение биологических молекул в живых системах подчинено не только известным физическим и химическим законам, но и особым принципам и правилам, которые вполне можно отнести к закономерностям "молекулярной биохимической логики". К сожалению А. Ленинджер ограничился лишь физико-химическим подходом к проблемам "молекулярной логики живого состояния".
Между тем известно, что клеточный космос биомолекул, за время своего развития, создал надежную и универсальную молекулярно-генетическую систему управления.
Эта система оснащена наследственной памятью, которая в большинстве случаев имеет феноменальные информационные возможности. Все это говорит о том, что живые системы уже давно пользуются своей, сугубо специфической информационной технологией. То есть в основе всех биохимических и био-логических процессов лежат процессы информационные.
Однако естественные науки так и не смогли до сегодняшнего дня ясно и четко ответить на вопрос - как, и каким образом, генетическая информация участвует в управлении сложными химическими процессами, молекулярными и другими биологическими функциями живой клетки? Поэтому в современной науке о живой материи полностью отсутствует информационная концепция ее самоуправления. В настоящее время с большим трудом выявлены отдельные фрагменты, но пока не видна общая картина прохождения и реализации генетической информации.
В учебниках по биологии отмечается:
"Наследственная информация, закодированная в нуклеотидной последовательности, переводится в аминокислотную последовательность белков... Белковые молекулы представляют, своего рода "ловушку" в потоке генетической информации... Гены контролируют клеточный метаболизм за счет содержащейся в них информации о структуре ферментов и других клеточных белков, а ферменты выступают в роли биокатализаторов, управляющих всеми химическими процессами в живых организмах" [2].
Как мы видим, в молекулярной биологии и генетике, изучение прохождения генетической информации, почему-то, остановилось на этапе синтеза белковых молекул. Это, соответственно, и ведет к ложному представлению о том, что в дальнейших биохимических событиях молекулярная биологическая информация не участвует.
Создается впечатление, что открытие генетического кода, также как и матричный синтез белков, еще не побудили биологов к исследованию информационных путей управления химическими превращениями и биологическими функциями. Однако уже давно стало очевидным, что живые системы не могут ни существовать, ни развиваться только на физико-химической основе.
Между тем, полученные научные данные уже сейчас позволяют сделать соответствующие обобщения, собрать известные и разыскиваемые фрагменты воедино и ближе подойти к решению многих информационных молекулярно-биологических проблем. Эти задачи вполне решаемы по ряду причин.
Во-первых, мы давно знаем, что благодаря использованию наследственной информации, жизнь на нашей планете существует, поддерживается и развивается уже более трех миллиардов лет. Этот факт, естественно, предполагает наличие в любой живой клетке целостной системы управления и передачи генетической информации.
А интегративный характер этой информации указывает на то, что лишь она имеет право претендовать на ту особую роль в любой живой системе, которая раньше приписывалась "таинственной жизненной силе".
Во-вторых, - только информационная система самоуправления способна поддерживать жизнедеятельность живой клетки, управлять и регулировать ее обмен веществ. Лишь только управляющие информационные потоки и сети способны превратить клетку в элементарную основу жизни, в центр по переработке органического вещества, химической энергии и генетической информации. Поэтому нам остается понять и разобраться, - на каких принципах, правилах и механизмах основана работа информационной молекулярно-биологической системы управления.
Похожие статьи
-
Особенности молекулярной информации - Секреты молекулярной информации
Функционирование любых сложно организованных систем, как технических, так и биологических, невозможно без соответствующей информации, процессов ее...
-
Характеристики информации - Секреты молекулярной информации
Молекулярная биологическая информация мало чем отличается от других видов кодируемой информации. Ясно, что она выделяется чрезвычайно высокой плотностью...
-
Секреты молекулярной информации - Секреты молекулярной информации
Перед живой клеткой не возникает проблемы, как передать информацию и, главное, какие материальные средства использовать при строительстве своих...
-
Сущность живого, его основные признаки - Развитие понятия "жизнь"
Понятие жизнь совпадает с предметом биологии как целостной научной системы (био-логия - наука о живом). Многие ученые склоняются к мысли о том, что...
-
Примеры модификационной изменчивости, Мутационная изменчивость - Формы изменчивости живых организмов
У человека:увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы; увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей; развитие...
-
"Новые гипотезы, лежащие на стыке наук, включая новые идеи-гипотезы, претендующие на роль всеобщих законов Природы, трудно даже сформулировать, не говоря...
-
Биохимическое единство живой природы - Целостность организмов
Принцип биохимического единства - одна из немногих догм, признаваемых в нашем веке. Согласно этому принципу, все живые существа, обитающие на Земле, в...
-
"Согласно представлениям современной физики, атом имеет сложную внутреннюю структуру, благодаря которой он может находиться в разных энергетических...
-
Введение - Клетка как элементарная живая система
Клетка - Элементарная живая система. Она обладает всеми признаками живого организма: растет, размножается, обменивается с окружающей средой веществами и...
-
В конце Х1Х в. великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев своими исследованиями чернозема и других почв Русской долины и Кавказа установил, что...
-
Литература - Секреты молекулярной информации
1. Вернер Гитт. Информация: третья фундаментальная величина. Интернет. Ю. Я. Калашников. Статьи, посвященные "молекулярной информатике": 2. Молекулярная...
-
Концепция биохимической эволюции (гипотеза А. И. Опарина) - Развитие понятия "жизнь"
Александр Иванович Опарин был не просто автором концепции физико-химической реконструкции зарождения жизни на Земле, а основоположником целого...
-
Введение - Биосинтез белков. Ген и его роль в синтезе белков
Способность клеток поддерживать высокую упорядоченность своей организации в хаотичной Вселенной зависит от генетической информации, которая реализуется,...
-
Память человека и аналогия в информатике
К информационному толкованию "жизненной силы" наиболее приблизились виталисты, которых нещадно критиковали те, кто позже объявил генетику и кибернетику...
-
Онтогенетическая изменчивость - Формы изменчивости живых организмов
Генные , или Точковые , Мутации -- результат изменения нуклеотидной последовательности в молекуле ДНК. Возникшее изменение последовательности нуклеотидов...
-
Норма реакции - Формы изменчивости живых организмов
Предел проявления модификационной изменчивости организма при неизменном генотипе -- норма реакции. Норма реакции обусловлена генотипом и различается у...
-
Характеристика модификационной изменчивости - Формы изменчивости живых организмов
-обратимость -- изменения исчезают при смене специфических условий окружающей среды, спровоцировавших их -групповой характер -изменения в фенотипе не...
-
Механизм модификационной изменчивости - Формы изменчивости живых организмов
Модификационная изменчивость -- это результат не изменений генотипа, а его реакции на условия окружающей среды. При модификационной изменчивости...
-
Определение "живого" - Сущность живого и проблема его происхождения
Для рассмотрения настоящей проблемы сначала необходимо определиться с тем, что мы понимаем под термином "живое", "жизнь". Существует множество трактовок...
-
Введение - Гипотеза происхождения живого вещества
Основные признаки живого. Каждый организм представляет собой совокупность упорядоченно взаимодействующих структур, образующих единое целое, т. е....
-
Живые организмы как среда жизни - Основные среды жизни
В течение всей жизни или части жизненного цикла многие виды гетеротрофных организмов обитают в других живых организмах, тела которых служат для них...
-
Синтез белка - Белок в жизни живых организмов
Биосинтез белка происходит в результате трансляции в субклеточных частицах - рибосомах, представляющих собой сложный рибонуклеиновый комплекс. Информация...
-
Введение - Молекулярная и генетическая организация плазмид
Плазмиды - внехромосомные генетические элементы, способные к автономному поддержанию в цитоплазме бактерий или существованию в нтегрированном в хромосому...
-
Заключение - Сущность живого и проблема его происхождения
Имеем ли мы логическое право на признание коренного различия между живым и неживым? Есть ли в окружающей нас природе такие факты, которые убеждают нас в...
-
Современное представление о сущности живого - Сущность живого и проблема его происхождения
На основании вышесказанного, возможно такое определение жизни: "Живое - дискретные, молекулярные, термодинамические открытые системы или комплексы...
-
Введение - Сущность живого и проблема его происхождения
Жизнь - одна из форм бытия и одна из высших форм движения. Однако при всей очевидности, казалось бы, и наглядности феномена жизни познание сущности...
-
В XIX в. был совершен переход от утвердившихся к XVII в. атомистических, корпускулярных представлений о материи к полевым (континуальным). В XX в....
-
История познания людьми ММ в данной статье специально изложена так, чтобы получить ответ на самый главный и актуальный вопрос начала XXI века. Это вопрос...
-
Клетка как таковая выполняет множество разнообразных функций. Часть из них -- общеклеточные, часть -- специальные, характерные для особых клеточных...
-
Современная биология и физико-химические методы - Биология как естественная наука
На протяжении всей истории развития биологии физические и химические методы были важнейшим инструментом исследования биологических явлений и процессов...
-
Связь жизни на Земле с физическими условиями. Происхождение жизни - Космос и биосфера Земли
Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида состоит из сходных органических соединений....
-
Механизм, благодаря которому генетическая информация ДНК "транскрибируется" в матричную РНК, а затем транслируется в белок, выяснился через несколько лет...
-
Комбинативная изменчивость - Формы изменчивости живых организмов
Возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери. Является разновидностью наследственной изменчивости, только не передается по наследству...
-
Модификационная (фенотипическая) изменчивость -- изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие, в...
-
Изменчивость с точки зрения Ламарка и Дарвина - Чарльз Дарвин о формах и причинах изменчивости
Первая попытка построить целостную концепцию развития органического мира была предпринята французским естествоиспытателем Ж. Б. Ламарком. В своем труде...
-
Молекулярные механизмы регуляции клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Апоптоз - многоэтапный процесс. Первый этап - прием сигнала, предвестника гибели в виде информации, поступающей к клетке извне или возникающей в недрах...
-
Основные свойства живых клеток - Цитологические исследования
Изучение живых клеток пролило свет на их жизненно важные функции. Было установлено, что последние можно разбить на четыре категории: подвижность,...
-
В медицинской микробиологии все шире используются методы генной инженерии, с помощью которых "заставляют" микроорганизмы продуцировать нужные медицинской...
-
Общее представление - Гипотеза происхождения живого вещества
Что такое жизнь? Каждая наука выдвигает свою гипотезу. Материалистическая философия о жизни высказывается так: Жизнь - это особая форма движения материи....
-
Классификации основных форм поведения - Поведение животных
Поведение животных бесконечно разнообразно по своим формам, проявлениям и механизмам. В настоящее время накоплен большой материал, который характеризует...
Аннотация - Молекулярная элементная база живой формы материи