химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

олюции. Очевидно, что «выживать» будут в конечном счете лишь синие шарики — вся доска заполнится ими. Это показывают расчеты на ЭВМ. В этой игре нет, однако, мутаций. Для учета мутаций рассмотрим измененный вариант игры. Имеем лишь два сорта шариков — синие и желтые. Синие шарики удваиваются в 4 ра-, за быстрее, чем желтые. Припишем синим шарикам определенную вероятность ошибочной репродукции — замены синего шарика на желтый. Желтые, напротив, размножаются без ошибок — вероятность возникновения синего шарика из желтого пренебрежимо мала. Расчеты для вероятностей ошибки 0, 25, 50 и s75% показывают, что в двух последних случаях синие шарики, вымирают; при ошибке 25% их число в среднем превышает число желтых, но желтые не вымирают; и при точной репродукции синие быстро вытесняют желтые. Таким образом, имеется пороговое значение процента ошибок, при котором еще возможно преимущественное размножение синих шариков.

Возникновение упорядоченности в этих играх означает создание информации — запоминание случайного выбора на макроскопическом уровне (см. § 9.1). В модели Эйгепа, описанной в § 17.2, мы имеем дело с выделением заранее имевшейся информации из маскировавших ее шумов и с созданием новой информации. Первый процесс моделируется наличием априорно максимальной селективной ценности у «главных копий», второй — возникновением новых «главных копий» в результате мутаций. Таким образом, оптимум Е Wm означает выявление информации, сдвиг Wm Wm+l — создание повой информации.

Выявленная и созданная информация остается в системе — система эту информацию «запоминает». Запоминание информации есть процесс неравновесный и необратимый. Мы видим, что развивающаяся система является и создателем, и рецептором информации — «запоминание» производится рецептором (см. § 17.9). «Запоминание» есть свойство диссипативной системы. Система,, близкая к равновесию, «не помнит» случайные от пего отклонения, флуктуации. Напротив, днссипативная система может обладать памятью именно в том смысле, что она способна запоминать случайный выбор — создавать и воспринимать информацию.

| 17.4. Гиперциклы

Вернемся к модели Эйгена. Для того чтобы приблизить ее к природе, будем считать, что макромолекулы не автокопнруются, но синтезируют комплементарные цепи. Система описывается чередованием «плюс»- и «минус»-копий (+? и —г). Отбор происходит среди коллективов =Ы, представляемых циклами

Теория при этом не изменяется.

Естественный отбор среди таких циклов не может, однако, привести к возникновению отобранных длинных макромолекул. Во-первых, вероятность безошибочного включения мономера в полинуклеотидную цепь q (см. с. 541) не превышает 0,99. Следовательно, уже при v = 100 имеем Q = дч =(0,99)100 = 0,36. Во-вторых, селективная ценность, выражаемая величиной Wiy не однозначно коррелирует с первичной структурой цепи. В цепи могут возникать мутации и матричный синтез может происходить с ошибками без того, чтобы параметр W{ изменился. Матричная редупликация основана на узнавании отдельных единиц и их ближайших соседей. Таким образом, например, двойная мутационная замена

CABBD...CACBD»-... CACBD ... CABBD ...

не должна сказываться на значении \\'и т. с. па скорости синтеза цепи как целого.

Двойная мутация, конечно, маловероятна. Единичная замена звена меняет но при большом числе звеньев v это изменение очень мало. Относительное изменение скорости матричного синтеза при замене одного звена имеет порядок величины v_1. Допустим, что в результате замены селективная ценность Wi увеличилась на соответствующую малую величину. Отбор требует времени. Если за время преимущественного выживания главных копий появится вторая мутация, возвращающая Wi к прежнему значению, то новая главная копия не возникнет. Следовательно, величина Wt не выражает истинную ценность информации в случае простой или комплементарной репродукции.

Как бы ни были малы вероятности мутаций, через достаточное время в системе будут накапливаться цепи, вырожденные по значению Wm, но разнящиеся первичной структурой. Если цепи длинны, то число таких вырожденных макромолекул велико. В конечном счете наиболее вероятному состоянию системы будет соответствовать максимальное разнообразие первичных структур цепей с одинаковыми значениями Wm. Следовательно, селекционное равновесие не только неустойчиво, но неизбежно должно вырождаться.

Для эволюции макромолекул необходима автокаталитическая система, использующая информацию цепи, т. е. репродуцируемая путем узнавания не отдельных единиц, но первичной структуры цепи в целом или значительной ее части.

Все нзложеипое относилось к полинуклеотидным цепям. Мы видим, что сколько-нибудь длинные цепи (по оценке Эйгена с л? > 100) сами по себе не эволюционируют.

Макромолекулы белка содержат больший объем информации,, чем соответствующие полинуклеотиды, так как они обладают различными третичными (п четвертичными) структурами. Однако белки не способны к автокатализу, к саморепродукции. Они содержат большое количество информации, имеющей малую селек

страница 206
< 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
круглые ручки для межкомнатных дверей в липецке
Установка маяка FindMe F2
Wirbel ECO CKS 500_new
стоимость билета на концерт киркорова в

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)