Navigation bar
  Print document Start Previous page
 197 of 258 
Next page End  

197
происходящих на всех остальных уровнях организации жизни. На этом уровне организации жизни
гены представляют собой элементарные единицы. В XX в. развитие хромосомной теории
наследственности, анализ мутационного процесса, изучение строения хромосом, фагов и вирусов,
развитие молекулярной биологии, биохимии позволило раскрыть основные черты организации
элементарных генетических структур и связанных с ними явлений.
Выяснено, что основные структуры на этом уровне, несущие в себе коды наследственной
информации, представлены молекулами ДНК, дифференцированными по длине на элементы кода —
триплеты азотистых оснований, образующих гены. Основные свойства генов: способность их к
конвариантной редупликации, к локальным структурным изменениям (мутациям), способность
передавать хранящуюся в них информацию внутриклеточным управляющим системам.
Молекула ДНК представляет собой две спаренные нити, закрученные в спирали. Каждая из этих
нитей соединяется с другой водородными связями; причем каждая из таких связей попарно соединяет
либо аденин одной цепи с тимином другой, либо гуанин с цитозином. Конвариантная редупликация
происходит по матричному принципу. Сначала разрываются водородные связи двойной спирали ДНК
с участием фермента ДНК-полимеразы. Затем каждая из нитей на своей поверхности строит
соответствующую нить, после чего новые нити комплементарно соединяются между собой.
Пиримидиновые и пуриновые основания комплементарных нитей «сшиваются» между собой ДНК-
полимеразой. Этот процесс осуществляется очень быстро. Так, на самосборку ДНК, состоящей
примерно из 40 тыс. пар нуклеотидов, требуется всего 100 с.
В синтезе белков важная роль принадлежит также и РНК. Синтез белка происходит в особых
областях клетки — рибосомах. Рибосомы иногда образно называют «фабриками белка». Существует
по крайне мере три типа РНК: высокомолекулярная РНК, локализующаяся в рибосомах;
информационная-РНК, образующаяся в ядре клетки; транспортная-РНК.
В ядре генетический код переносится с молекул ДНК на молекулу информационной-РНК.
Генетическая информация о последовательности и характере синтеза белка переносится из ядра
молекулами информационной-РНК в цитоплазму к рибосомам и там участвует в синтезе белка.
Перенос и присоединение отдельных аминокислот к месту синтеза осуществляется транспортной-
РНК. Белок, содержащий тысячи аминокислот, в живой клетке синтезируется за 5 — 6 мин.
Таким образом, как при конвариантной редупликации, так и при внутриклеточной передаче
информации используют единый матричный принцип: исходные молекулы ДНК и РНК являются
матрицами, рядом с которыми строятся соответствующие макромолекулы. Молекулы ДНК играют
роль кода, в котором как бы «зашифрованы» все синтезы белковых молекул в клетках организма.
Характерно, что все биологические организмы, известные нам на Земле, используют одинаковый тип
генетического кода. Редупликация, основанная на матричном копировании, делает возможным
сохранение не только генетической нормы, но и отклонений от нее, т.е. мутаций (основа процесса
эволюции).
Центральная проблема современной молекулярной биологии — изучение строения и функций
органических макромолекул, прежде всего иерархии их структурной организации: первичная
структура (последовательность мономеров в биополимерах), вторичная структура (биополимерная
спираль), третичная структура (определенная организация молекул белка), четвертичная структура
(макромолекулярные комплексы молекул белков). В настоящее время молекулярной биологией
успешно дешифруется заложенный в структуре нуклеиновых кислот код, служащий матрицей при
синтезе специфических белковых структур.
Онтогенетический уровень. Следующий, более сложный, комплексный уровень организации
жизни на Земле — онтогенетический. Он связан с жизнедеятельностью отдельных биологических
особей, дискретных индивидуумов. Индивид, особь — неделимая и целостная единица жизни на
Земле. В многобразной земной органической жизни особи имеют различное морфологическое
содержание. Здесь и одноклеточные, состоящие из ядра, цитоплазмы, множества органелл и мембран,
макромолекул и т. д. Здесь и многоклеточная особь, образованная из миллионов и миллиардов клеток.
Сложность многоклеточных особей неизмеримо выше сложности одноклеточных. Но и одноклеточная
и многоклеточная особи обладают системной организацией и выступают как единое целое.
Причем важно то, что характеристика особи не может быть исчерпана рассмотрением физико-
химических свойств макромолекул, входящих в его состав. Разделить особь на части без потери
«индивидуальности» невозможно. Это позволяет выделить онтогенетический уровень как особый
уровень организации жизни. Таким образом, на онтогенетическом уровне единицей жизни служит
Сайт создан в системе uCoz