химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ормации, замаскированной шумом, например при выявлении ранее не известной закономерности... Запоминание случайного выбора служит механизмом создания информации, и по своей природе этот механизм совершенно отличен от механизма обнаружения информации».

В свете этих представлений теория Эйгена оперирует не созданием новой информации, но обнаружением ранее существовавшей, поскольку главная копия закономерно обладает наибольшей селективной ценностью. Отбор идет не по количеству, но по ценности информации.

В моделях, основанных на рассмотрении неустойчивых состояний (см. далее, стр. 501, 512), фигурирует уже не выявление ранее существовавшей информации, но ее возникновение в результате случайной флуктуации в начальных условиях.

Вопрос о ценности информации рассмотрен далее (см. стр. 514).

§ 9.4. ПОЛИНУКЛЕОТИДНЫЕ И ПОЛИПЕПТИДНЫЕ СИСТЕМЫ

Экспериментально установлено матричное автокопирование полирибоадениловой кислоты при низких рН, а также автокопирование полирибоцитидиловой кислоты. Представим себе автокопирование нуклеиновой кислоты с X разных нуклеотидов. Считая узнавание равновесным, имеем

Вероятность пары ii mjKu

^{ Сумма вероятностей для всех пар * *

(-1

где Kik — ехр{~-\GihlRT) — константы равновесия, Дб*А — свободные энергии.

В природе, однако, происходит не автокопирование, но комплементарное копирование нуклеиновых кислот. В этом случае система описывается чередованием плюс- и минус-копий и —i. Отбор происходит среди коллективов ±t, представляемых циклами

Теория в принципе не изменяется. В этом случае существенно, что даже при большом избытке одного мономера система должна накопить по меньшей мере два разных мономера, которые затем встречаются у отобранного вида в почти равных количествах. Вследствие копирования ошибок система всегда образует смешанные последовательности. Это служит предпосылкой для возникновения любого кода, который может приобрести «смысл», если каждая из смешанных последовательностей дает селективное преимущество для самовоспроизведения.

Однако неферментативное узнавание не является вполне точным, значения ДС^ порядка 3 ккал/моль и факторы q не превышают 0,99 (ср. стр. 488). Соответственно, воспроизводимое образование нуклеотидных цепей возможно лишь для относительно коротких последовательностей, содержащих не более 30—100 звеньев —для q = 0,99 HV = 100, Q = \Je. Отсюда Эйген делает вывод о невозможности достижения уровня самоорганизации, необходимого для согласованного фукционирова-ния, путем неферментативного матричного синтеза полинукле-отидов.

Эта аргументация, однако, недостаточна [47]. И. М. Лифшиц обратил внимание на то, что теория Эйгена не учитывает одного важного обстоятельства. Селективная ценность, выражаемая кинетическим параметром Wit 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 Wi, т. е. на скорости синтеза цепи как целого.

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

Как бы ни были малы вероятности мутаций и ошибок редупликации, через достаточное время в системе будут накапливаться цепи, вырожденные по значению Wm, но разнящиеся первичной структурой. Если цепи достаточно длинны, то число таких вырожденных макромолекул станет очень большим. В конечном счете наиболее вероятному состоянию системы будет соответствовать максимальное разнообразие первичных структур цепей с одинаковыми значениями Wт. Селекционное равновесие не только неустойчиво, но неизбежно должно вырождаться. Вслед за стадией селекции, строго рассмотренной Эйге-ном, наступит стадия релаксации к вырожденному состоянию. Тем самым система будет не эволюционировать, но деградировать. Селекция на первой стадии еще не означает эволюции.

Для эволюционного добиологического развития необходима автокаталитическая система, использующая информацию цепи, т. е. репродуцируемая путем узнавания не отдельных единиц, но всей первичной структуры. Такая система также рассмотрена Эйгеном.

Полипептидные цепи, белки, также могут, в принципе, образовать самоинструктируемые системы. Белки характеризуются значительно большей точностью узнавания определенных субстратов благодаря

страница 177
< 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

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


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

 

 

Реклама
тумба под телевизор в стиле хай тек длинные купить
пример сметы замены чиллера
шкаф для гаража москва
купить билет в дом музыки без наценки

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
(26.03.2017)