химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

иведем простейший пример. Допустим, что мутантный фермент участвует в некоторой метаболической цепи, обеспечивая скорость vr производства промежуточного продукта, меньшую чем скорость v для дикого типа. Справедлива кинетика

Михаэлиса — Ментен. Имеем (ср. с. 178)

v = ktkzES/(h + A-i + ktS). (17.25)'

Если уменьшение скорости до v' определяется уменьшением кг

до кг — Ак, имеем при ДА: <С к2

kES (к л + к S)

v & v — Ак — { -1 1 ; . (17.20)

Простейшая компенсация, обеспечиваемая обратными связями,

состоит в увеличении количества фермента, Е Е -f- АЕ. Имеем

v'vv + AE k2 + "lf+kiS- (17.27)

Полная компенсация реализуется, если

v" — v — v — v\

т. е.

к.

21

(17.28)

Компенсированные вредные мутации ведут себя как нейтральные.

Таким образом, точность первичной структуры белка не имеет определяющего значения для видообразования. Самоорганизация глобулы происходит автоматически, «редактированию)), т. е. отбору, подвергается лишь ее активная часть. Медленность замещений в гистоне HIV (табл. 17.2) свидетельствует о том, что здесь вся молекула функциональна, активна. Действительно, в хромосоме гистон взаимодействует как с ДНК, так и с другими гистонами.

Конечно, не могут быть нейтральными мутации, резко изменяющие характер остатка, скажем, замена кислотного остатка 6 Глу на нейтральный Вал в §-цепи человеческого гемоглобина, что приводит к серповидноклеточной анемии.

Все сказанное справедливо и для нуклеиновых кислот, как о том свидетельствует «игра в клеверный лист» Эйгена (с. 271) и изучение многих замен в различных видах РНК (Эбель).

Второстепенное значение точной первичной структуры белка для вида непосредственно доказывается сопоставлением 44-х белков человека и шимпанзе. Оказалось, что различия в аминокислотном составе этих белков не превышают 1%. Чем же определяется на молекулярном уровне различие видов?

Мы все время обсуждаем вопросы, относящиеся к структуре белков. Наряду со структурой необходимы точные ответы на три вопроса: сколько, когда и где? Сколько производится данного белка в организме, на какой стадии онтогенетического развития, в каких клетках и тканях? Иными словами, определяющее значение имеет регуляция синтеза белков, о которой шла речь в § 8.8. Мутации регуляторных генов, мутации, нарушающие динамику генов, по-видимому, не могут быть нейтральными. Сейчас мы слишком мало об этом знаем.

Нейтрализм на молекулярном уровне непосредственно связан с рассмотренными в предыдущем параграфе пунктуализмом и неадаптационизмом. Точечные замены в белках градуальны — белок изменяется звено за звеном, а не как целое. Следовательно, эти замены не пунктуальны и не имеют значения для видообразования. Нейтральность следует из пунктуализма, и наоборот. То же относится к неадаптационизму — нейтральные мутации в биополимерах не адаптивны.

Нейтральная теория никак не противоречит теории Дарвина, которая рассматривает эволюцию фенотипов, а не молекул.

§ 17.8. Информационные аспекты эволюции

В ходе эволюции происходит возрастание количества информации. Информация возрастает либо путем ее выделения из маскирующего шума, либо путем создания новой информации в результате запоминания случайного выбора (Кастлер).

Фазовое пространство информационной системы содержит устойчивые и неустойчивые области. Первым соответствует информация, вторым — эптропия. В термодинамическом процессе инJ~\ у» * » ТТ > Г -Т »п«т*Л1 гтч -»-» ГЛ Г* >-» «-» П >-гч г» «г» -Г / Лт«(» * т Ж ТТ V» -Ш-R т • ft ТТ П ГГ> П ТГ ТТ ТТ >1 П TTWTT *Т* ТГ Т

ipupivioi-^ii/i iv±u/i\ci uyjaya^I i a i ь \ onca/ixeivi, при ripjioi-cuuijadd^iija #х\ы.дкости), но это не новая, а известная a priori информация, ранее скрытая «энтропийным шумом». Для возникновения информации необходима мультистационарность, возможность выбора одного из нескольких устойчивых состояний. Такая система является уже не термодинамической, но диссипативной. Выбор состояния имеет характер неравновесного фазового перехода. В ходе эволюции возникновение новой информации определяется «запоминанием» мутаций и генетических рекомбинаций. Новая информация создается при появлении на свет каждой новой особи. Новая информация создается при возникновении нового вида и высшего таксона.

Шмальгаузен впервые перевел теорию эволюции на информационный язык. Биогеоценоз получает информацию о состоянии популяции посредством обратных связей и, тем самым, «включает в себя специфический механизм преобразования этой информации в управляющие сигналы и средства передачи последних на популяцию». Соответствующая схема показана на рис. 17.11. Генетическая информация передается от поколения к поколению только после ее преобразования в биогеоценозе, частью которого является сама популяция.

Однако Шмальгаузен подчеркивал, что для эволюции существенно не количество, а качество, или ценность информации. «Во всех случаях, когда производится сравнение и отбор информации, это происходит на основе их оценки по качеству...».

Как определить ценность

страница 213
< 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
7.1 домашний кинотеатр
acw 236-3r3r-1h25-2h25
аренда аттракционов 5д кинотеатр
как убрать вмятину на капоте переднем на приоре

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
(15.12.2017)