 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
196
обменивающиеся веществом и энергией со средой. Для них характерны отрицательная энтропия
(увеличение упорядоченности), возрастающая в процессе органической эволюции, способность к
самоорганизации материи.
Всем живым системам свойственны следующие существенные черты: обмен веществ, подвижность,
раздражимость, рост, размножение, приспособляемость. Каждое из этих свойств порознь может
встречаться и в неживой природе и поэтому само по себе не может рассматриваться как
специфическое для живого. Однако все вместе они никогда не характеризуют объекты неживой
природы и свойственны только миру живого, и в своем единстве являются критериями, отличающими
живое от неживого.
Живой организм — это множественная система химических процессов, в ходе которых происходит
постоянное разрушение молекулярных органических структур и их воспроизводство. Современная
молекулярная биология показала поразительное единство живой материи на всех уровнях ее развития
— от простейшего микроорганизма до высшего млекопитающего. Выяснилось, что существует только
два основных класса молекул, взаимодействие которых определяет то, что мы называем жизнью. Это
— нуклеиновые кислоты и белки. Взятые вместе, они и образуют основу живого.
Основой воспроизводства является синтез белков, который происходит в клетках организма при
помощи нуклеиновых кислот — ДНК и РНК (рибонуклеиновая кислота). Белки — это очень сложные
макромолекулы, структурными элементами которых являются аминокислоты. Структура белка
задается последовательностью образующих его аминокислот. Причем характерно то, что из 100
известных в органической химии аминокислот в образовании белков всех организмов используется
только 20. Почему именно эта двадцатка аминокислот, а не какие-либо другие синтезирует белки
нашего органического мира, до сих пор так и не ясно.
Нуклеиновые кислоты обладают более простой структурой. Они образуют длинные полимерные
цепи, звеньями которых выступают нуклеотиды — соединения азотистого основания, сахара и остатка
фосфорной кислоты. В ДНК основаниями служат аденин, гуанин, цитозин и тимин. Эти азотистые
основания присоединяются к сахару по одному в разной последовательности. Аденин и гуанин
являются пуринами, а цитозин, тимин и урацил — пирамидинами. В РНК тимин заменен урацилом, а
сахар дезоксирибоза в ДНК — рибозой в РНК.
Сущность живого наиболее концентрированно выражена в замечательном явлении конвариантной
редупликации. Конвариантная редупликация — «самовоспроизведение с изменениями»,
осуществляемое на основе матричного принципа синтеза макромолекул. В его основе — уникальная
способность к самовоспроизведению основных управляющих систем (ДНК, хромосом и генов),
которые обладают относительно высокой степенью стабильности. Такая стабильность и обеспечивает
возможность идентичного самовоспроизведения (явление наследственности). Все основные свойства
живого немыслимы без наследственной передачи свойств в ряду поколений.
С другой стороны, при самовоспроизведении управляющих систем в живых организмах происходит
не абсолютное повторение, а воспроизведение с внесением изменений, что также определяется
свойствами молекул ДНК. Абсолютной стабильности в природе не бывает. Любая достаточно сложная
молекулярная структура, претерпевает структурные изменения в результате движения атомов и
молекул. Если эти изменения не ведут к летальному исходу, они будут передаваться по наследству в
результате самовоспроизведения по матричному принципу. Конвариантная редупликация означает
возможность передачи по наследству мутаций, т.е. дискретных отклонений от исходного состояния.
13.1.2. Основные уровни организации живого
Системно-структурные уровни организации многообразных форм живого достаточно
многочисленны. Среди них: молекулярный, клеточный, тканевой, органный, онтогенетический,
популяционный, видовой, биогеоценотический, биосферный. Могут быть определены и другие
уровни. Но во всем многообразии уровней должны быть выделены некоторые основные. Критерием
выделения основных уровней выступают специфические дискретные структуры и фундаментальные
биологические взаимодействия. На основании таких критериев достаточно четко выделяются
следующие уровни организации живого: молекулярно-генетический, онтогенетический,
популяционно-видовой, биогеоценотический.
Молекулярно-генетический уровень. Знание закономерностей молекулярно-генетического
уровня организации живого — необходимая предпосылка для ясного понимания жизненных явлений,