Наука и техника Наука и техника - Эволюция молекулярных структур
  23.10.2018 г.  
Главная arrow Живое arrow Белковые структуры arrow Эволюция молекулярных структур
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Эволюция молекулярных структур
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
29.07.2010 г.
В сложном процессе филогенетического развития - эволюции, как и в процессе индивидуального развития - онтогенезе, происходит эволюция молекулярных структур.
Если в настоящее время мы встречаемся с ДНК, как с главным, наиболее совершенным хранителем и передатчиком наследственной информации, то у ряда вирусов, содержащих в качестве нуклеинового компонента только эта функция обеспечивается рибонуклеиновой кислотой. 
Так, например, обстоит дело с наиболее изученным вирусом табачной мозаики (ВТМ). По-видимому, было бы правильно предполагать, что в процессе эволюции рибонуклеиновая кислота прежде, чем ДНК, стала выполнять такие функции, и только с усложнением молекулярной организации появилась дезокси-рибонуклеиновая кислота, взявшая на себя более стабильное сохранение информации и оставившая на долю РНК функции передачи этой информации и участия в биосинтезе белков.
Трудно предположить, что при возникновении жизни на Земле сразу образовались сложные молекулы поли-нуклеотидов, имеющие уникальную и специфическую структуру. Весьма вероятно, что в элементарных жизненных процессах зачатки информации передавались при помощи других молекул, как, например, белков или даже простых метаболитов, служивших первичным генетическим материалом. Вместе с тем эти первичные свойства биологических молекул в зачаточном, «снятом» виде встречаются и в неорганической природе. Так, характеризующиеся узкой специфичностью и высокой активностью биологические катализаторы - ферменты могли развиться путем усложнения неорганических катализаторов, причем для активных центров каждой группы ферментов можно найти соответствующие им неорганические катализаторы, как, например, ионы металлов для ряда окислительных ферментов, гидрокеильные и водородные ионы - для ферментов гидролиза и т. п.
Зачатки более сложных форм информации можно видеть в строении кристаллов и особенно в пластичной и иногда весьма специфической структуре, которую могут иметь неорганические полимеры соединений кремния. Некоторые формы глины или кварца могли обладать свойством первичных носителей информации и взаимодействовать с самыми примитивными живыми образованиями. Вероятно, постепенно развиваясь в процессе эволюции, элементарные биологические структуры дали затем более совершенные макромолекулы белков и нуклеиновых кислот, лежащие в основе известных ныне форм жизнедеятельности.
Говоря о происхождении жизни и эволюции макромо-лекулярных структур, мы в значительной мере вступаем в область предположений. Однако сложные скачкообразные пути развития в живой природе подчиняются общим основным диалектическим законам. В процессе развития более совершенные формы возникли из менее совершенных и первые проявления новых функций, зародившиеся в старой системе, постепенно вышли на первый план, воплощаясь в новых макромолекулярных структурах.
Элементы обмена веществ, элементы записи информации имелись и имеются в неорганической природе. Биологические структуры отличаются совершенством этих функций, высокой приспособленностью к ним и тем, что эти функции стали у них основной формой движения, обусловившей их существование.
Молекулярную структуру, находящуюся за пределами видимости обычных микроскопов, удается различать в электронном микроскопе. Макромолекулы биологически важных полимеров переходят в надмолекулярные структуры, примером которых могут служить дезоксирибо-нуклеопротеиды, образующие ширализованные нити, хромосомы, элементарные мышечные волокна, оболочки клеток и внутриклеточных структур, мельчайшие рибо-нуклеопротеидные гранулы - рибосомы, на которых завершается образование белковой молекулы.
Эти надмолекулярные структуры, усложняясь, дают такие ультраструктуры клетки, как, например, митохондрии - большие гранулы, в которых осуществляются окислительные процессы и образование богатых энергией соединений, сложная эндоплазматическая сеть, состоящая из оболочек и рибосом, или еще более сложные структуры, как клеточные ядра и, наконец, сама клетка.
Сложная клеточная структура, ткани, органы и имеющие определенную форму, весьма совершенные тела крупных животных и растений поражают своей удивительной, подчиняющейся общему строению и в то же время уникальной индивидуальной организацией. Над молекулярным уровнем постепенно надстраиваются новые, высшие уровни жизнедеятельности. Так, с появлением оболочки возникают новые системы регуляции проницаемости, с развитием клеточных структур и внутренних мембран - ядерно-цитоплазматические отношения и регуляция обмена при помощи взаимодействия митохондрий и других органелл клетки. Далее появляются межклеточные и межтканевые взаимодействия, взаимоотношения между клетками, органами и тканями и, наконец, сначала гуморальная, а затем и нервная регуляция всего организма в целом. В многоклеточных организмах важнейшими условиями жизни становятся все большее постоянство внутренней среды и управление функциями всего живого тела при помощи нервных импульсов, идущих из центральной нервной системы, и гуморальных агентов, поступающих во внутреннюю среду. Между организмом в целом и молекулярным уровнем устанавливается многоступенчатая связь, но немаловажную роль продолжают играть и прямые связи молекулярного уровня с высшими уровнями жизнедеятельности. Благодаря этому строение организма, включая тонкие особенности индивидуума, находится в непосредственной и опосредованной связи и взаимозависимости с тонкой организацией лежащих в основе макромолекул биополимеров. Тонкие черты строения, передаваемые по наследству, записаны в макромолекулах ДНК и находят свое выражение благодаря сложному процессу белкового синтеза. От макромолекул к целостному организму идет непрерывная цепь прямых и обратных связей и взаимодействий, соединяющих в одно целое молекулярный уровень, уровень клеши, органа и организма.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam