химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

наличии обратных связей между результатами развития и граничными условиями. Согласно [132] реализуется схема

Неравновесие -> Диссипация -> Неустойчивость и новая струкрура

По мере развития партии число возможных вариантов убывает. Начать партию можно многими способами, но в эндшпиле выбор хода почти однозначен.

Аналогия эта, конечно, очень условна. Эволюционирующая популяция обязательно содержит много вариантов, находящихся в согласии с условиями существования. Изменчивость всегда представлена в достаточно широких пределах (см. [99]). Именно этим обеспечивается возможность естественного отбора в результате изменений условий среды. Соответственно, достаточно широкое разнообразие вариантов в пределах вида поддерживается на всех этапах эволюции.

В действительности, поскольку нет «высшего разума», играющего эту партию, более перспективны аналогии с играми, основанными на случайных процессах [83].

Эволюция определяется поведением не только популяции, но биоценоза как целого. «Канализация» эволюции возникает в результате взаимодействия всех популяций растений и животных в данном биоценозе. Мутабильности взаимодействующих видов взаимно связаны. Переходя от стохастического рассмотрения к детерминистическому, основанному на решении дифференциальных уравнений, мы встречаемся с изменениями во времени не только переменных, описывающих популяции, но и соответствующих граничных условий, в свою очередь зависящих от этих переменных. При этом кинетические уравнения должны решаться с учетом запаздывания — состояние данной популяции зависит от числа актов размножения. В § 9.11 рассмотрены некоторые системы такого типа.

Генетические механизмы определяют оптимальную мутационную устойчивость эволюционирующей популяции. Рассмотрение генетических механизмов, проблем популяционной генетики выходит за рамки данной книги. Этим вопросам посвящена фундаментальная монографическая литература (см. [70—73]).

Здесь высказаны лишь некоторые качественные соображения. Количественная теория эволюции, основанная на информационных подходах, еще не построена.

Представления, изложенные в этом и предыдущих параграфах, раскрывают смысл «антиэнтропийности» живых организмов. Суть дела состоит не в том, что живые системы имеют высокую упорядоченность, как это считал Моно [74]. Упорядочены и кристаллы, и упорядоченность организма, выраженная в энтропийных единицах, невелика (см. стр. 92). Организм отличается от кристалла тем, что, будучи сложной открытой системой, находящейся вдали от равновесия, он обладает информационной структурой, развивающейся в пространстве и времени. Живой организм характеризует на всех уровнях строения «память», он «помнит» о своем филогенезе и онтогенезе. Соответственно, понятие энтропии и эквивалентное ему понятие количества информации недостаточны для описания живых систем. Именно в этом смысле организм можно считать «антиэнтропийным». Термодинамика оказывается недостаточной с того момента, когда для процесса становится существенным не количество, но ценность информации. Согласно теориям Эйгена и Куна этот момент наступает на стадии образования информационных макромолекул в добиологической эволюции. Конечно, в то же время нет никакого противоречия между существованием и развитием жизни и вторым началом термодинамики.

§ 9.8. ЦЕННОСТЬ ИНФОРМАЦИИ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

Рассмотрим в связи с изложенным количество и ценность информации в кодонах [75]. Информация (количество информации) любого из 61 функциональных кодонов, определяемая безотносительно к кодированию аминокислотного остатка, равна log2 61 — 5,93 бита. Информация канонического аминокислотного остатка, вычисленная без учета кодирования, равна log220 = 4,32 бита. Информация кодона применительно к процессу кодирования или, что то же, информация остатка, вычисляемая с учетом вырождения, различна для разных кодонов или остатков. Она равна log2(61/a), где а — степень вырождения кодона, принимающая значения 1, 2, 3, 4, 6. Соответственно получаем 5,93, 4,93, 4,35, 3,93, 3,35 бита. Кодоны АУГ (Мет) н УГГ (Трп), будучи невырожденными, имеют наибольшую информацию 5,93 бита, наименьшая информация 3,35 бита отвечает шестикратно вырожденным триплетам, кодирующим Apr, Сер и Лей. Средняя информация, приходящаяся на кодон или на аминокислотный остаток, вычисляется по формуле Шеннона и составляет

20

Еестествено, что эта величина меньше log2 20, так как кодовый словарь определяет неодинаковые вероятности появления различных остатков вследствие различного их вырождения. Отметим попутно, что средняя информация, приходящаяся на букву русского текста, равна 4,35 бита, на букву английского текста — 4,03 бита, т. е. весьма близка к найденным для «аминокислотного текста».

Ценность информации, содержащейся в нуклеотидном триплете, должна определяться применительно к кодированию аминокислотного остатка, к программированию синтеза белка. Информация, приходящаяся на один нуклеотид, равна log2 4 —

= 2 бита. Определим ее ценность как биологическую значимость замены данного нук

страница 189
< 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
Buderus Logano G334 WS 135
купить набор кастрюль в москве
заменить гофру глушителя ярославское шоссе
курсы парикмахеров повышение квалификации

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
(08.12.2016)