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




Аннотация - Молекулярная элементная база живой формы материи

Предыдущая | Следующая