химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ализации информационной программы вполне содержательны.

Информация в организме передается молекулами и ионами, она имеет химическую природу. Рецепция информации сводится к узнаванию, молекул молекулами, она определяется их взаимодействиями. Именно в таком смысле организм есть химическая машина, и в этом его отличие от «роботов», созданных руками человека. В современных кибернетических устройствах сигналы имеют электрическую или магнитную природу, в организме сигналами служат молекулы.

Кастлер ввел в рассмотрение молекулярной информации принцип сигнатуры [29]. Взаимодействие молекул означает передачу информации. При этом обычно передается не вся информация, содержащаяся в молекуле, но лишь некоторая ее часть, именуемая сигнатурой. Сигнатурой молекулы служат те ее особенности, благодаря которым она участвует в данной реакции. Понятия однозначности и многозначности молекулярных сигнатур, надежности их действия имеют реальный физический смысл.

Всякая передача информации не идеальна — в ходе передачи происходит частичное разрушение информации вследствие помех или ошибок. Такие помехи или ошибки называются шумами. Рассмотрим передачу генетической информации (см. [36]).

Количество информации в генетическом сообщении равно

/ ^ /о — /„,

где /0 — исходное количество информации, 1п — «шумовые» потери вследствие ошибок в процессе удвоения хромосом в зародышевой или соматической клетках, а также ошибок в рецепции генетической информации, т. е. в синтезе белка (см. ниже гл. 9). 1п можно выразить через вероятность прочтения или перехода от «буквы» сорта i .к «букве» сорта / (кодирование), которую мы обозначим через pi(j). Вероятность появления «буквы» i обозначим через p(i). Тогда

/ = /о + 2 р (0 Pi 0) loga pi (У).

Допустим, что на генетическую систему оказывается некоторое воздействие, характеризуемое мерой X. Например, Я есть доза ионизирующего излучения. Имеем

_ _ l0g2e p(t)~^- + p(t)\nPi(]) -jfi- +

+ Pf(fllnp,№-^}.

Производная возрастает до бесконечности за счёт второго члена в правой части уравнения, если p{i) и dpi(j)/dk отличны от нуля, а одна из вероятностей рг(/) стремится к нулю. Так как

то в идеальном случае, когда одна из величин р,(/) = 1, остальные равны нулю. Отсюда следует dl/dk-*-оо, и система оказывается неустойчивой. Это означает, что неустойчива система, состоящая из совокупности организмов, содержащих тождественные гены. В реальной совокупности должен быть шум, т. е. генетические сообщения в разных изогенных организмах не тождественны друг другу. В них должны возникать мутации. Согласно принципу Данкова [30], оптимум, достигаемый естественным отбором, вовсе не означает создания идеальной системы без шумов. При передаче сообщения борьба с шумами производится посредством избыточной информации. Так, терпящий бедствие корабль многократно передает сигнал SOS, чтобы увеличить вероятность его рецепции. Принцип Данкова утверждает, что оптимальное количество избыточной информации в эволюции вида и особи равно не тому количеству, которое уничтожает все ошибки, но тому, которое минимизирует сумму стоимости ошибок и стоимости их исправления. Допускается столько ошибок, сколько совместимо с дальнейшим существованием, и используется минимальное количество избыточной информации. Тем самым достигается некое стационарное состояние. Эти соображения можно, очевидно, сформулировать на языке термодинамики, перейдя к энтропийной мере информации.

Сказанным, в общем, исчерпываются возможности теории информации, оперирующей только понятием об ее количестве. Очевидно, из адекватности количества информации и негэнтропии следует, что при объяснении биологических процессов понятие количества информации не может дать большего, чем понятие энтропии. Здесь не рассматривается генерация информации и ее инструктирующее значение, определяющее ту или иную биологическую функцию носителя информации. При исследовании развивающейся и эволюционирующей системы необходимо ввести понятие ценности информации для реализации конкретного процесса, эквивалентное ее программирующему, инструктирующему, значению. Ценность информации выражает ее содержание, тогда как количество информации не имеет отношения к ее содержанию. Содержание можно оценить лишь применительно к определенным физическим процессам.

Эйген впервые предпринял попытку дать количественное физическое определение ценности информации, содержащейся в биологически функциональных макромолекулах в процессе их естественного отбора [13]. Селективная ценность по Эйгену есть безразмерный кинетический параметр, характеризующий автокаталитический синтез макромолекулярных цепей, который происходит за счет цепей с меньшей ценностью, подвергающихся деструкции. Процесс протекает в стационарной открытой системе, далекой от равновесия. Теория Эйгена согласуется, с теорией возникновения диссипативных структур Пригожина и Глансдорфа и описывает некий начальный этап добиологической эволюции.

Теория Эйгена, имеющая важное значение для биофизики, основывается на реальных свойс

страница 13
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
акустика на прокат
Фирма Ренессанс лестница готовая - качественно, оперативно, надежно!
кресло руководителя nadir
Выгодное предложение от интернет-магазина KNSneva.ru на как выбрать компьютер - офис в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11

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
(10.12.2016)