химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

п и Глу) в присутствии солей фосфорной кислоты, игравших роль водоотнимающих средств. При этом образуются цепи неравномерного состава, синтетические полипентиды, названные Фоксом протеиноидами. Эти соединения обладают каталитической активностью, сходной с ферментативной; с их помощью удалось проводить реакции гидролиза, декарбокснлнрования, аминирования и дезаминирования. Однако полимеразная активность у протеиноидов не обнаружена.

ПротеипоиДы способны образовывать микросферы при надлежащем подборе среды. Возникает компартментация протеиноид-ной системы, отделенной от раствора мембраноподобной оболочкой. Фокс считает такие микросферы добиологическими моделями клетки. Ранее Опарин предполагал, что компартментация первичных полимеров состояла в образовании коацерватов. Возникновение коацерватных капель — явление, известное в коллоидной химии, его сущность состоит в расслоении раствора и растворенного вещества. В этом смысле микросферы Фокса сходны с коацерватами Опарина. Так или иначе, на одной из ранних стадий добнологической эволюции должна была возникать компартментация.

После стадий образования мономеров и полимеров, после ком-партментации или одновременно с ней, как можно думать, возникало каталитическое взаимодействие полииуклеотидных и полипептидных систем. Переход к биологической эволюции связан, очевидно, с возникновением генетического кода.

Мы не располагаем пока возможностью экспериментального абиогенного создания живой системы. Мечта алхимиков — создапие гомункулуса, искусственного человечка в колбе — далека от реализации. Но сегодня наука в состоянии построить содержательные физические модели добиологической и биологической эволюции.

§ 17.2. Моделирование добиологической эволюции

Изложим модельную теорию самоорганизации макромолекул, предложенную Эйгеном (1971).

Самоорганизация и селекция возможны, еслп абиогенная молекулярная система характеризуется метаболизмом, самовоспроизведением и мутабильностью. Это три необходимых условия. Метаболизм означает, что система является открытой, в ней происходит полимеризация и распад полимеров. Так как система далека от равновесия, эти два процесса не связаны условием микроскопической обратимости. Для поддержания метаболизма необходим приток вещества, обладающего избытком свободной энергии — в случае нуклеиновых кислот это нуклеозидтрифосфа-ты. Самовоспроизведение — матричное копирование полимера — означает автокаталитический процесс. Как было показано в главах 15 и 16, автокатализ может обеспечить самоорганизацию. Наконец, мутагенез необходим для создания повой информации.

Такая система может быть названа дарвиновской, если на нее наложены определенные ограничивающие условия, скажем, условие постоянной организации, т. е. постоянной суммарной концентрации энергизованных мономеров и суммарной концентрации полимеров всех сортов. Для такого постоянства должны быть подобраны надлежащие потоки мономеров и полимеров.

Против теории эволюции Дарвина выдвигалось возражение, казавшееся веским: естественный отбор означает выживание Наиболее приспособленных. Но критерием приспособленности, адаптации, является выживание. Следовательно, теория Дарвина — порочный круг, тавтология — она говорит якобы о выживании выживающих.

В действительности критерии адаптации, которым отвечает наибольшее выживание потомства, вполне объективны, они определяются условиями среды. Так, например, обтекаемая форма тела акулы, дельфина или тюленя определяется адаптацией к водной среде. Этим, в свою очередь, создаются условия, обеспечивающие выживание и размножение. Роль внешних условий играют ограничения в модели Эйгена — условие постоянной организации или, в другом варианте, условие постоянных потоков.

Математическая модель Эйгена записывается следующим образом. Имеем п различных сортов полимеров, их концентрации x4(t — 1, 2, ..., п). Каждый сорт обладает метаболизмом, способен к авторепродукции и мутагенезу. Кинетические уравнения имеют вид

*i = (AЈi ~ Di) *i + 2 + -r^"- (17-*>

Здесь AIQIXI описывает образование полимера XI путем автокопирования, DIXI — распад полимера. Метаболизм и авторепродукция содержатся в первом члене. Второй член описывает мутации — сорт полимеров i получает добавочные копии в результате соответствующих ошибок в сорте полимеров |". Наличие мутаций выражается также множителем Qi ~ фактором качества. Qi = 1 означает безошибочное копирование, 1 — Qi есть мера ошибок. Соответственно справедлив закон сохранения

2 AIV-QI)*I= 2 2 I=I 1=13^1

Наконец, выражение (17.1) содержит общий поток Фо- Предполагается, что

П

макромолекулы i пропорционально, т. е. как xt/n, где п=* 2 xj ~ const,

уходят из системы или добавляются в нее. Кроме того, может происходить разбавление в результате притока растворителя.

Таким образом, постоянство общей организации выражается условиями

П

A$i = const» ^xj—n== const- (17.3)

3=1

Сохранение ошибочных копий (17.2)

П П

2 ^(i-^^rSSv.

3

1=1 1=13?=1

Соответственно

П П

3=1 3=1

так ка

страница 203
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы по excel и 1с в москве
установка парктроников стоимость
тиесто концерт в россии
калорифер водяной pbas 1000x500-4-2.5

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)