Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

Как ни странно, но и преформисты, и эпигенетики в самой основе своих
воззрений были правы. Если от преформизма взять наличие уже в половых клетках
некоторого материального образа или программы строения будущего организма, а от
эпигенеза поэтапность развития и необходимость его внешнего контроля (хотя бы со
стороны материнского организма), то в итоге мы получим современную трактовку
биологии индивидуального развития, которая признает наличие как генетических, так и
эпигенетических начал развития. Суть этих начал мы и рассмотрим в следующих
сегментах.
СЕГМЕНТ 22. ГЕНОТИП И ФЕНОТИП ОРГАНИЗМА. ЦЕНТРАЛЬНАЯ
ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ
Сегодня каждый школьник знает, что организм имеет наследственную
(генетическую) информацию о своих внешних признаках (строении, свойствах,
поведении), которая передается от родителей к детям. Большинство сумеет объяснить,
что эта информация в виде генов хранится и передается в хромосомах. Многие скажут,
что ген - это участок молекулы ДНК, отвечающий за отдельный признак. Кое-кто
вспомнит, что ДНК обеспечивает синтез белков, которые, в основном, и формируют
внешние признаки. К этому следует добавить, что совокупность генов данного
организма, то есть его генетических задатков, обозначается понятием генотип (от
греческого genos - род, происхождение), а то, что получается в итоге - совокупность
внешних признаков организма - называется фенотипом (от греческого phaino - являю,
обнаруживаю). Наиболее думающие заметят, что под «внешними признаками»
подразумеваются не только структурные свойства организма - форма частей тела,
окраска и т. п., но также и функциональные характеристики - скорость роста,
мышечная сила, характер питания, устойчивость к болезням и многое другое, что
определяется функциями белков. Наконец, самые памятливые должны подсказать нам,
что фенотип зависит не только от генотипа, но и от условий среды, в которых
развивается организм, и что пределы варьирования фенотипа при неизменном генотипе
обозначаются как норма реакции. Вот в сущности и вся квинтэссенция молекулярной
биологии развития. Но почему белкам нужна внешняя информация? Почему
информация хранится в ДНК? Как реализуется и чем контролируется эта информация?
В сегменте 20 мы выяснили, что белки, как и целые клетки, организмы, стареют
и разрушаются, поэтому их надо создавать заново. Синтез новых белков необходим в
каждом новом поколении клеток и организмов, а в долгоживущих клетках он
происходит ежедневно и ежечасно. Но каждый тип белка имеет уникальную, строго
обязательную последовательность из аминокислот 20 разновидностей (первичная
структура), которая должна быть воспроизведена в точности. В противном случае это
будет искаженный белок или бессмысленный, не функциональный полипептид. Вот
почему в каждой клетке должна быть информация о первичной структуре белков,
причем эта информация должна копироваться и наследоваться, чтобы воспроизводить
те же белки в поколениях. Проблемами наследования биологической информации
занимается наука генетика, а также возникшая на стыке химии, биологии и генетики
молекулярная биология. В понимание теоретических основ биологической
информации внесла свой вклад и кибернетика.
Заметим, что представление о генах как носителях наследственных признаков и
сама наука генетика возникли еще в конце XIX века. В 1865 г. чешский монах Грегор
Мендель при скрещивании разных сортов гороха открыл первые законы наследования
отдельных признаков, доказал дискретность признаков, то есть их раздельное,
независимое друг от друга существование и наследование. Представления о том, что
такое гены, Мендель не имел и не мог иметь, так как ни ДНК, ни хромосомы тогда не
были известны. Поскольку результаты наблюдений Менделя были опубликованы в
мало доступном издании, о них узнали уже задним числом, когда в 1900 г. те же законы
были переоткрыты другими учеными. К этому же времени стало ясно, что носителем
генов являются микроскопические тельца - хромосомы, содержащиеся в клеточных
       Как ни странно, но и преформисты, и эпигенетики в самой основе своих
воззрений были правы. Если от преформизма взять наличие уже в половых клетках
некоторого материального образа или программы строения будущего организма, а от
эпигенеза поэтапность развития и необходимость его внешнего контроля (хотя бы со
стороны материнского организма), то в итоге мы получим современную трактовку
биологии индивидуального развития, которая признает наличие как генетических, так и
эпигенетических начал развития. Суть этих начал мы и рассмотрим в следующих
сегментах.
  СЕГМЕНТ 22. ГЕНОТИП И ФЕНОТИП ОРГАНИЗМА. ЦЕНТРАЛЬНАЯ
               ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ
        Сегодня каждый школьник знает, что организм имеет наследственную
(генетическую) информацию о своих внешних признаках (строении, свойствах,
поведении), которая передается от родителей к детям. Большинство сумеет объяснить,
что эта информация в виде генов хранится и передается в хромосомах. Многие скажут,
что ген - это участок молекулы ДНК, отвечающий за отдельный признак. Кое-кто
вспомнит, что ДНК обеспечивает синтез белков, которые, в основном, и формируют
внешние признаки. К этому следует добавить, что совокупность генов данного
организма, то есть его генетических задатков, обозначается понятием генотип (от
греческого genos - род, происхождение), а то, что получается в итоге - совокупность
внешних признаков организма - называется фенотипом (от греческого phaino - являю,
обнаруживаю). Наиболее думающие заметят, что под «внешними признаками»
подразумеваются не только структурные свойства организма - форма частей тела,
окраска и т. п., но также и функциональные характеристики - скорость роста,
мышечная сила, характер питания, устойчивость к болезням и многое другое, что
определяется функциями белков. Наконец, самые памятливые должны подсказать нам,
что фенотип зависит не только от генотипа, но и от условий среды, в которых
развивается организм, и что пределы варьирования фенотипа при неизменном генотипе
обозначаются как норма реакции. Вот в сущности и вся квинтэссенция молекулярной
биологии развития. Но почему белкам нужна внешняя информация? Почему
информация хранится в ДНК? Как реализуется и чем контролируется эта информация?
        В сегменте 20 мы выяснили, что белки, как и целые клетки, организмы, стареют
и разрушаются, поэтому их надо создавать заново. Синтез новых белков необходим в
каждом новом поколении клеток и организмов, а в долгоживущих клетках он
происходит ежедневно и ежечасно. Но каждый тип белка имеет уникальную, строго
обязательную последовательность из аминокислот 20 разновидностей (первичная
структура), которая должна быть воспроизведена в точности. В противном случае это
будет искаженный белок или бессмысленный, не функциональный полипептид. Вот
почему в каждой клетке должна быть информация о первичной структуре белков,
причем эта информация должна копироваться и наследоваться, чтобы воспроизводить
те же белки в поколениях. Проблемами наследования биологической информации
занимается наука генетика, а также возникшая на стыке химии, биологии и генетики
молекулярная биология. В понимание теоретических основ биологической
информации внесла свой вклад и кибернетика.
        Заметим, что представление о генах как носителях наследственных признаков и
сама наука генетика возникли еще в конце XIX века. В 1865 г. чешский монах Грегор
Мендель при скрещивании разных сортов гороха открыл первые законы наследования
отдельных признаков, доказал дискретность признаков, то есть их раздельное,
независимое друг от друга существование и наследование. Представления о том, что
такое гены, Мендель не имел и не мог иметь, так как ни ДНК, ни хромосомы тогда не
были известны. Поскольку результаты наблюдений Менделя были опубликованы в
мало доступном издании, о них узнали уже задним числом, когда в 1900 г. те же законы
были переоткрыты другими учеными. К этому же времени стало ясно, что носителем
генов являются микроскопические тельца - хромосомы, содержащиеся в клеточных