Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 37 стр.

         ТЕМА 3. КОНЦЕПЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ
   ИНФОРМАЦИИ И САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЖИЗНИ.
                   ОНТОГЕНЕЗ
       Сегмент 20. Самовоспроизведение - важнейшее свойство жизни. Общая схема
онтогенеза.
       Сегмент 21. Преформизм и эпигенез в истории эмбриологии.
       Сегмент 22. Генотип и фенотип организма. Центральная догма молекулярной
биологии.
       Сегмент 23. Репликация ДНК и размножение клеток.
       Сегмент 24. Формы размножения организмов. Клонирование.
       Сегмент 25. Развитие организма.
       Заключение по теме 3.
 СЕГМЕНТ 20. САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ - ВАЖНЕЙШЕЕ СВОЙСТВО
              ЖИЗНИ. ОБЩАЯ СХЕМА ОНТОГЕНЕЗА
        Из материала предыдущей темы следует, что основные проявления жизни -
обмен веществ и энергии, движение, биокатализ, иммунитет, сигнализация -
обеспечиваются разнообразными белками. Каждый вид белка имеет строго
определенную первичную структуру - набор и последовательность аминокислот в
полипептидной цепи. Первичная структура предопределяет вторичную и третичную
структуры, а третичная структура принципиально важна для функционирования
молекулы - от нее зависит стереохимическое узнавание других молекул, дозированные
конформационные перестройки, проведение ионов, выстраивание скелетных нитей и т.
п.
        Однако зададимся вопросом: как долго может работать белковая молекула?
Характеризуя биокатализ, мы отмечали, что белки-ферменты в реакциях субстратов
сами не разрушаются, они лишь многократно и обратимо денатурируют (см. сегмент
17, рис. 8). Значит ли это, что ферменты работают бесконечно долго и не претерпевают
никаких нарушений структуры? Будем исходить из того, что белок - обычное
материальное тело, испытывающее регулярные колебательные нагрузки (вспомните
образ сжимающейся и разжимающейся стальной пружины). По всем законам
сопротивления материалов даже в покоящихся телах, а тем более при регулярной, да
еще пульсирующей нагрузке, в них возникают механические напряжения, которые
рано или поздно приводят к искажениям структуры - разрывам или смещениям
химических связей, нарушениям кристаллической решетки и т. п. Следует вывод: белки
со временем теряют нативную (природную, естественную) структуру, они стареют,
становятся непригодными к выполнению своих функций. Вместе с белками стареют,
изнашиваются клетки, ткани, органы и в целом организмы. Следовательно, в живой
природе должны быть механизмы замещения, или воспроизведения, стареющих белков,
клеток и самих организмов. Такие механизмы действительно существуют.
        В долгоживущих клетках (нервных, мышечных) происходит постоянный
синтез новых белков, идущих на замену изношенным и разрушенным. Такие клетки
живут годами и даже десятилетиями, но они обновляются изнутри - подобно тому, как
мы ремонтируем дом, не разрушая его как целое строение. В других тканях реализуется
стратегия обновления клеточного состава путем регулярного деления молодых
клеток. Так, клетки крови обновляются за несколько недель, кожный эпителий - за
неделю, кишечный эпителий - за 2 суток. Но и эти процессы не обеспечивают
бессмертия организму. В нейронах накапливаются продукты распада и они погибают,
репродуктивный потенциал соматических клеток истощается, наступает старение и
смерть организма. Гибель организмов происходит также при их взаимодействии с
внешней средой - одним просто не хватает пищи, другие становятся жертвами