химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

лее улучшаться, по она уже не допускала новой трансляционной системы с альтернативной конфигурацией. Таким образом создавался и далее совершенствовался единый генетический код. Последующие стадии эволюции связаны с компартментацией и генетической рекомбинацией, причем фактор качества Q и максимальное количество звеньев в функциональных цепях vraax возрастают в ходе эволюции.

Эти соображения разумны, по вопрос о возникновении гиперцикла, генетического кода, аппарата трансляции остается в теории Эйгена открытым. Мы не можем считать, что эти события произошли случайно, с очень малой вероятностью. Если бы это было так, то само возникновение жизни имело бы исчезающе малую вероятность. Мы ищем модельное истолкование добнологической и биологической эволюции, объясняющее их закономерное возникновение.

§ 17.5. Другие модели добнологической эволюции

Рассмотрим прежде всего термодинамические аспекты эволюции. Модель Эйгена, объясняющая отбор пра-тРНК с наибольшей селективной ценностью, описывает механизм флуктуацион-жого уменьшения энтропии в диссипативной системе. Мутация,

Рис. 17.4. Зависимость энтропии S от времени для процесса отбора при постоянных общих потоках мономерных единиц. В интервале t0tx — стационарное состояние (а = const); интервал t\t2 — область неустойчивости; при t > t2 возникает новое стационарное состояние

отвечающая возрастанию, селективной ценности, приводит к возрастанию упорядоченности. Это показано схематически на рис. 17.4.

В 1972 г. Кун предложил наглядную модель добнологической эволюции, непосредственно учитывающую суточную периодичность в состоянии среды. Такая периодичность означает периодическое изменение температуры и увлажнения — чередование растворения вещества и высыхания раствора. В начале образовывались сравнительно короткие полинуклеотидпые цепи — пра-тРНК,— приобретающие третичную структуру. Периодическое изменение состояний среды действовало как фактор отбора — сохранялись те молекулы, которые не гидролизовались в •стадии увлажнения. Отбирались цепи, способные к репликации. При этом возникала хиральность, знак которой определялся случайным начальным событием (см. с. 45).

Ш

Эти процессы разыгрывались на границе моря и суши, молекулы синтезировались в порах (компартментах) глинистых минералов, в которые проникали энергизованные мономеры. Периодичность состояния среды определяла чередование умножения молекул и их отбора, чередование конвергентной и дивергентной фаз. Далее происходило удлинение, т. е. усложнение цепей, причем на каждом этапе формы, способные к умножению, функционально связаны с условиями среды. Возникало ступенчатое расширение жизненного пространства.

Следующая фаза, по Куну, состояла в образовании ассоциа-тов из молекул пра-тРНК. Отбирались лишь те молекулы, которые структурно соответствовали друг другу. Возникало практически безошибочное умножение ассоциатов, несмотря на частые ошибки в отдельных молекулах. По существу, реализовался тот же прием, что н при промышленной сборке машин из отдельных деталей. Детали контролируются заранее, порознь, до сборки.

Кун подчеркивает важнейшее значение самосборки не только в современных живых системах, но и в добиологической эволюции.

Последующая эволюция, по Куну, состояла в возрастании независимости системы от весьма специфического окружения вследствие ее возрастающей сложности. Информационные аспекты возрастания сложности рассмотрены далее (§ 17.9). Это происходило опять-таки путем чередования дивергентных и конвергентных фаз. Конвергентная фаза означала уточнение имеющейся организации, дивергентная — перестройку системы и создание новой информации. В результате такой перестройки расширялось жизненное пространство. Ассоциаты увеличивались, проникали в более крупнопористые области. Далее они служили катализаторами (матрицами) для синтеза второго сорта макромолекул (белков), которые создавали компартменты, закупоривая поры в минералах и препятствуя диффузионному разделению матричных молекул. Создавалась обратная связь между полину-клеотидами, ответственными за синтез полипептидов, и этими полипептидами. Возникали мембраны, которые делали систему независимой. Возникал — в качестве побочного продукта эволюционного развития — генетический код. Соответственно появлялись примитивные ферменты.

Последующие стадии состояли в перестройке генетического аппарата — в разделении механизма репликации и механизма синтеза ферментов. Это привело к появлению третьего, наиболее позднего сорта макромолекул — полидезоксинуклеопротеидов (ДНК).

Такие системы, достигшие определенного уровня сложности, наталкиваются на границу генетически переносимого количества информации. Оно составляет около 107 бит. Оптимальное значение ошибки при репликации нуклеиновой кислоты — 1Сг~6. Это — системно-обусловленная граница. Ее преодоление было достигнуто в природе созданием пола и генетической рекомбимации. Построение полового аппарата потребовало уже чрезвычайно рафинированных структурных элементов — своего рода взрывной эволюции орга

страница 208
< 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
световой короб 70 на 300
установка пламягасителя mazda
Viadrus Hercules U22C 6
мюзикл анна каренина москва театр

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
(05.12.2016)