Организация живого структурная

Наиболее трудной проблемой теории эволюции, конечно, остается стадия, на которой возникли диссипативные динамические макроструктуры. Мы опишем в главных чертах биологически активные соединения, основные процессы метаболизма и завершим описание изложением особенностей структурной организации живых систем и роли кодовых отношений в их стабилизации. [c.345]

Вплоть до середины XX в. развитие биологии происходило путем ступенчатой редукции - последовательного перехода от изучения более сложных биосистем к изучению менее сложных, в соответствии с субординационной структурной организацией живой природы. В своем движении от высшего к низшему, от функции к структуре биология, наконец, подошла к исследованию простейшего уровня биологических систем - их молекулярного "дна . С появлением молекулярной биологии и ее составной части - молекулярной генетики, наука обрела качественно новое представление о единстве, целостности и субординационной взаимосвязи [c.9]

Ранее было отмечено, что структурная организация живой и неживой природы построена согласно принципам унификации и комбинации и включает явления трех типов. Оба принципа (редукционизма и холизма) оказались в основе научного поиска и нашли отражение в логике, как в науке о закономерностях и формах научного и философского мышления, так и в методе анализа индуктивного и дедуктивного способов рационалистической и эмпирической деятельности человека. На индуктивном способе мышления основывается разработка целого ряда научных дисциплин, например квантовой механики атомов и квантовой химии молекул. Фундаментальные положения этих наук базируются в основном на результатах изучения соответственно простейшего атома (Н) и простейшей молекулы (Н2), а также ионов Н , ОН . Тот же способ мышления в биологии лег в основу исследований, приведших к становлению и развитию формальной и молекулярной генетики, цитологии, молекулярной биологии, многих других областей. При дедуктивном способе мышления, ядро которого составляет силлогистика Аристотеля, новое положение выводится или путем логического умозаключения от общего к частному, или постулируется. Классическим примером дедукции может служить аксиоматическое построение геометрии. Мышление такого типа наглядно проявилось в создании периодической системы элементов - эмпирической зависимости, обусловливающей свойства множества лишь одним, общим для него качеством. Д.И. Менделеев установил, что "свойства элементов, а потому, и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса" [21. С. 111]. Тот же подход лежит в основе построения равновесной термодинамики и статистической физики. Оба способа мышления, индуктивный и дедуктивный, диалектически связаны между собой. Они вместе присутствуют в конкретных исследованиях, чередуясь и контролируя выводы друг друга. [c.24]

Структурная организация биосистем молекулярного уровня. Дж. Холдейн в 1935 г. утверждал "Активное поддержание нормальной и притом специфической структуры и есть то, что мы называем жизнью понять сущность этого процесса - значит понять, что такое жизнь" [46. С. 24]. В решении проблемы об особой структурной организации живого и установлении элементарного уровня этой организации определяющую роль, как и в решении многих других проблем, в частности рассмотренных в предшествующих разделах, играют два, уже не раз отмечавшихся события. Одно из них - становление молекулярной биологии, которая сделала возможным постановку проблемы применительно к простейшей и самой фундаментальной биологической системе (молекулярной). Второе событие - создание теоретических основ изучения неравновесных процессов, спонтанно протекающих в открытых системах вдали от положения равновесия. Появление нелинейной неравновесной термодинамики сняло казавшееся принципиальным противоречие с вопроса о противоположной направленности физической и биологической эволюционных концепций и открыло путь к строгому описанию конкретных механизмов самопроизвольного возникновения порядка из хаоса. Было доказано, что основные положения этой области знаний справедливы для трактовки процессов самоорганизации, протекающих как в биологических системах, так и в открытых неорганических системах, физических и химических. [c.49]

В настоящее время теоретические и практические достижения энзимологии используются в решении многих проблем биохимии и молекулярной биологии, включая их сравнительное и эволюционное рассмотрение. Под знаком молекулярной энзимологии,- говорил на П1 Всесоюзном биохимическом съезде (1974) А.Е. Браунштейн,-развивается и встречное течение -реконструкция или интеграция, восходящая от молекулярного яруса к высшим уровням структурно-функциональной организации живого и пронизывающая весь комплекс актуальных проблем биологии и медицины . [c.114]

Обмен белков занимает особое место в многообразных превращениях веществ, характерных для всех живых организмов. Выполняя ряд уникальных функций, свойственных живой материи, белки определяют не только микро- и макроструктуру отдельных субклеточных образований, специфику организации клеток, органов и целостного организма (пластическая функция), но и в значительной степени динамическое состояние между организмом и окружающей его средой. Белковый обмен строго специфичен, направлен и настроен, обеспечивая непрерывность воспроизводства и обновления белков организма. В течение всей жизнедеятельности в организме постоянно и с высокой скоростью совершаются два противоположных процесса распад, расщепление органических макромолекул и надмолекулярных структур и синтез этих соединений. Эти процессы обеспечивают катаболические реакции и создание сложной структурной организации живого из хаоса веществ окружающей среды, причем ведущую роль в последнем случае играют именно белки. Все остальные виды обмена подчинены этой глобальной задаче живого—самовоспроизведению себе подобных путем программированного синтеза специфических белков. Для осуществления этого используются энергия обмена углеводов и липидов, строительный материал в виде углеродных остатков аминокислот, промежуточных продуктов метаболизма углеводов и др. [c.409]

Высокий уровень структурной и функциональной организации живой материи в первую очередь обеспечивается участием особых биополимеров — белков и нуклеиновых кислот. Для каждого индивидуального биополимера характерен определенный порядок чередования разнотипных мономерных звеньев, образованных в случае белков двадцатью различными аминокислотами, а в случае нуклеиновых кислот — четырьмя различными нуклеотидами. Это создает основу неисчерпаемого многообразия таких биополимеров. Кроме того, полимерные цепи обеих групп биополимеров содержат большое число простых связей, и поэтому каждый индивидуальный биополимер может существовать в виде неисчислимого множества конформеров. Однако в результате многочисленных нековалентных взаимодействий, в которых участвуют как фрагменты остова полимера, так и различные боковые радикалы, в условиях существования живых организмов предпочтительным оказывается ограниченное число конформаций. Поэтому каждый биополимер обладает не только уникальной последовательностью чередования мономерных звеньев, но и уникальной пространственной структурой или небольшим набором таких структур. [c.9]

Центральной идеей Ру в этих произведениях является представление о функциональном приспособлении эта идея должна, по мысли Ру, служить дополнением к учению Дарвина об эволюции путем естественного отбора особей, выживающих или погибающих в борьбе за существование. Ру сделал механистическую попытку распространить учение о естественном отборе с целых организмов на их структурные компоненты — органы, ткани, клетки и даже молекулы органических веществ. По мнению Ру, все эти компоненты организма находятся в состоянии непрерывной борьбы друг с другом за пищу, место и использование идущих извне раздражений. В результате этой борьбы частей организма, как считал Ру, выживают самые приспособленные компоненты, и, таким образом, создается наиболее целесообразная внутренняя организация живых существ. Источником усовершенствования частей организма, приводящего к их победе в борьбе с другими частями, является, по мысли [c.141]

Все биосистемы объединяет важный признак, вытекающий из особенностей их химического состава, — высокий уровень структурно-химичес-кой организации, которая рассмотрена ниже на примере структурно-химической организации живой клетки. [c.25]

В.5. СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВОЙ КЛЕТКИ [c.25]

Рис. в.1. Структурно-химическая организация живой клетки. Числа — масса в Дальтонах [c.26]

В этом отношении необходимо учитывать характер структурно-функциональной организации биосистем, в которых наиболее важные молекулярные превраш е-ния происходят в активных макромолекулярных комплексах. Именно на этом уровне структурной организации живого под влиянием внешних факторов (температура, рП, концентрации веш еств во внешней среде) могут таким образом измениться значения констант скоростей внутримолекулярных превраш ений, что это вызовет переход системы через бифуркационную точку со сменой режима устойчивости. [c.10]

Ценность информации. До сих пор в предыдуш их рассуждениях не учитывали структурный характер организации живого, считая, что упорядоченность элементов имеет одинаковое значение во всей системе для ее построения. Однако на разных уровнях организации живого ценность информации, закодированной в биологических структурах, может быть различной. [c.161]

Одна из тенденций в использовании физических понятий энтропии и информации в биологии включает развитие с их помощью теоретических представлений о порядке и организации биологических систем. В центре внимания здесь стоит основной парадокс, что увеличение упорядоченности биологических систем сопровождается спонтанным продуцированием в них положительной энтропии. Однако, решение этой проблемы пытаются найти не на основе постулата Пригожина (У.2.1), а исходя из общих структурных аспектов организации живого. Соответственно этому энтропию и упорядоченность организмов связывают непосредственно с количеством возможных форм или состояний, которые могут быть достигнуты организмом в процессе его развития. Понятие состояния здесь характеризуется набором реально измеряемых параметров, характеризующих определенные свойства организма (например, размеры, вес тела или отдельных органов). Таким образом, измеряемые внешние параметры дают обобщенную характеристику макросостоянию организма, которое определяется совокупностью его микросостояний — специфических конфигураций составных элементов, взаимодействующих друг с другом в процессах метаболизма. [c.164]

Основу структурной организации живого составляют макромолекулы, прежде всего важнейшие биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты. Специфика полимерных молекул в отличие от малых молекул определяется большим числом однотипных звеньев (мономеры), связанных в линейную цепь. Тепловое движение входяш их в полимерную цепь атомов и атомных групп, повороты и враш ение их вокруг единичных связей обусловливают большое число внутренних степеней свободы макромолекулы. Это заставляет рассматривать макромолекулы как макроскопическую систему, статистический характер поведения которой проявляется в наличии средних значений таких параметров, как размеры, форма, степень, свернутости макромолекулы. Вместе с тем суш ествуюш ие между атомами химические связи и взаимодействии ближнего и дальнего порядка накладывают определенные ограничения на число возможных конформаций макромолекул. Изменение конформации биополимеров, происходяш ие в процессах клеточного метаболизма и трансформации энергии, также носят вполне определенный характер и отражают внутримолекулярную динамическую организацию биополимеров. Таким образом, своеобразие биологической макромолекулы как физического объекта заключается в тесном сочетании статистических и детерминистских (механических) особенностей ее поведения с одной стороны, большое число взаимодействуюш их атомов и внутримолекулярных степеней свободы и, как следствие, возможность осуш ествления огромного числа разных конформаций, с другой — определенный химический характер и конформационные изменения при функционировании биополимеров. [c.168]

Все эти наблюдения, взятые вместе, позволяют расширить наше представление о структурной организации живой клетки. По-видимому, не только ее нерастворимые компоненты, такие как белковые нити, тесно связаны друг с другом в единую систему, но с ними ассоциированы и многие компоненты цитозоля, которые раньше считали растворимыми и свободно диффундирующими элементами. [c.128]

Структурная организация. Живое построено из тех же химических элементов, что и неживое, но характеризуется сложностью химических соединений, обусловленной определенной упорядоченностью на молекулярном уровне. Эта упорядоченность приводит к образованию все больших комплексов молекулярных и надмолекулярных структур, В способности живого создавать порядок из хаотического движения молекул состоит одно из важных отличий его от неживого. Упорядоченность в пространстве сопровождается упорядоченностью во времени, обеспечивающей строгую последовательность процессов, протекающих в живых системах. [c.13]

Морфологи часто используют термин морфогенез, что в буквальном смысле слова означает возникновение формы в живом организме. Но под словом форма молено подразумевать не только внешний вид растения, ио и его организацию в целом. Мол<ио различить несколько уровней такой организации 1) структурная организация отдельных клеток, видимая под электронным микроскопом, 2) организация клеток в ткани и 3) организация тела растения иа макроскопическом уровне. Кроме того, при изучении морфогенеза мы имеем дело не толь- [c.9]

Совершенствованию производственной структуры предприятия и организации производства предшествует их анализ, в первую очередь оценка организационного уровня предприятия. Для этого можно использовать такие показатели, как пропорциональность средств труда, пропорциональность живого труда, ритмичность производства, использование средств труда и численность работающих, число структурных подразделений и их взаимосвязь. [c.35]

Внутрипроизводственный хозяйственный расчет — это система отношений между предприятием и его структурными подразделениями, а также мел< ду этими подразделениями. Правильно организованный хозрасчет побуждает работников отдельных подразделений к наиболее эффективному ведению хозяйства, лучшему использованию основных фондов, материальных средств, живого труда, стимулирует заинтересованность в совершенствовании техники, технологии, организации производства и труда. Принцип соизмерения затрат с достигнутыми результатами способствует построению материального стимулирования в соответствии с трудовым вкладом каждого работника. Внутрипроизводственный хозрасчет позволяет развить инициативу и повысить производственную активность работников в выявлении и использовании резервов производства. [c.319]

Следующая стадия развития включает образование макромоле-кулярных структур, наделенных обратными связями. Эти организации несомненно возникли из первичных мембран, обладавших вместе с фиксированными на них катализаторами, структурной и функциональной упорядоченностью. К сожалению, в настоящее время мы не располагаем сведениями, достаточными для исчерпывающего описания этой стадии. Исследование кодовых механизмов, действующих в биологических системах, вероятно, откроет в этой области новые перспективы. Именно здесь встречается поразительное явление, которое можно было бы назвать передачей и распространением состояний. Оно обнаруживается не только в процессах репликации и репродукции, но и в тех высших формах взаимодействия биологических систем, которые уже не имеют энергетической природы, но тем не менее способны оказать решающее влияние на судьбы и поведение живых организмов (язык, письменность и т. п.). Мы полагаем, что последовательное применение кодовых принципов позволит уловить логические связи этого явления с общими законами эволюции динамических структур. ЛИТЕРАТУРА [c.8]

Рождение молекулярной биологии (1940-1960-е годы) означало определение химического и пространственного строения белков, нуклеиновых кислот и молекул других соединений живой материи, а также установление универсальности генетического кода и молекулярного механизма наследственности и изменчивости, общности биохимических принципов метаболизма и морфологического построения всего живого и многое другое. В результате органический мир предстал не как хаотическая и устрашающая своим многообразием совокупность видов и форм, а как иерархически упорядоченная система, имеющая единую молекулярную структурную организацию. [c.9]

Во все времена предпринимались попытки понять, что такое жизнь, почему существует живая и неживая природа, в чем причина особенностей растительных и животных организмов и неорганических тел, чем обусловлены постоянная изменчивость и эволюционное развитие органического мира на фоне кажущегося неизменным или даже деградирующим неорганического мира, есть ли между ними что-либо общее и, наконец, подчиняются ли оба мира единым законам. Вплоть до наших дней эти и многие другие вопросы, затрагивающие структурную организацию биосферы, а также научное мышление и различные аспекты проблемы белка, могли рассматриваться лишь на философском уровне или, в лучшем случае, на чисто эмпирической основе. Истинно научная постановка многих проблем стала возможной только сейчас, после возникновения обобщенного естествознания. Некоторые из перечисленных выше вопросов общего характера обсуждаются во введении, которое следует рассматривать идейным вступлением к изложению основного материала, посвященного теории и методу расчета молекулярной структурной организации природных аминокислотных последовательностей - центральной задаче проблемы белка. [c.11]

Структурная организация биосферы. Окружающий нас мир и мы сами образуем совокупность великого множества составных частей, находящихся в постоянном движении и взаимодействии. Научное познание мира заключается в получении объективной информации об этой совокупности, происходящих явлениях и их взаимосвязей. В основе любой научной деятельности лежат две аксиоматические истины вера в объективную реальность живой и неживой природы и вера в познаваемость вещественного мира. Признание этих истин столь же необходимо для науки, как для религии признание недоступного познанию и находящегося за пределами опыта мира и вера в Благую Весть о наступлении Царства Божьего. Охватить научным мышлением все факты, все явления и выявить все взаимоотношения между ними представляется невозможным. Необходим выбор. На чем он может базироваться и в чем заключаться Если бы этот выбор, - отмечал К.А. Тимирязев, - зависел только от прихоти или определялся бы непосредственной пользой, то не было бы и речи о "науке для науки", т.е. не существовало бы никакой науки [10. С. 11]. [c.19]

В принципе та же ситуация в живой природе. Все биосистемы имеют клеточную организацию с однотипным строением клеток, органелл, генетического аппарата и т.д. У всех видов животных и растений гены построены из одних и тех же четырех нуклеотидов, а белки - из одних и тех же двадцати аминокислот. В процессе дивергентного эволюционного развития совершенствование и усложнение биосистем происходит путем дифференциации и объединения уже существовавших структур с образованием новых связей, т.е. путем добавления и комбинирования, а не кардинальной переделки прежней структурной организации. Таким образом, наличие у природы структурной организации сделало возможным появление научного мышления. "Представим себе, - писал К.А. Тимирязев в 1920 г., - что бы было, если бы вместо наших 60 элементов, их существовало бы 60 млрд. Каждый камень представлялся бы нам чем-то совершенно новым, все известное нам об остальном было бы нам не в прок... А каково было бы положение биологии, если бы существовали бы только неделимые особи, не было бы видов, дети не походили бы на родителей" [10. С. 11]. [c.20]

К самым первым примерам подлинно научного творчества, направленного на поиск истины, можно отнести работы Архимеда о центрах тяжести тел и рычагах, опыты по определению удельного веса, учение о плавании тел. Строго научной в течение более полутора тысяч лет оставалась эпициклическая система мира по Птолемею. "Должен был явиться Ньютон, - писал В.И. Вернадский, - чтобы окончательно решить с формальной точки зрения этот вопрос и сделать в науке невозможными все изменения и приспособления птолемеевской системы" [2. С. 50]. К научной следует отнести классификацию Гиппократа людей по темпераменту, в которой, по мнению И.П. Павлова, были уловлены в массе бесчисленных вариантов человеческого поведения наиболее капитальные черты. К научным разработкам чрезвычайно крупного масштаба принадлежат первые системы животных Аристотеля и растений Теофраста, принципиальные схемы которых смогли быть усовершенствованы лишь через две с лишним тысячи лет. Провидческой оказалась идея Аристотеля об иерархической организации живой природы. Его "Лестница Природы" явилась началом нити Ариадны в поиске структурного построения органического мира. До самого конца XVII в. научное мировоззрение, однако, отсутствовало. Наука развивалась кумулятивным образом в сравнительно немногочисленных и мало связанных между собой центрах. Приобретаемые знания не складывались в систему, имеющую определенную структурную организацию. Процесс научного познания оставался прерывистым и лишенным способности к саморазвитию. Из интеллектуальных сфер человеческой деятельности доминировали религия, искусство, философия. Состояние науки в первой докритической области отвечало пригожинской термодинамической ветви (режиму "лампы накаливания"). [c.28]

Эволюционное учение Вернадского о биосфере и переходе ее в состояние ноосферы опирается исключительно на естественные науки и тем не менее является чисто философским неопозитивистским учением. В отличие от учения Тейяра де Шардена, оно не содержит каких-либо теологических элементов. Биосфера в нем трактуется автором как целостная материальная система, способная к самосовершенствованию своей структурной организации. Живая и неживая природа полностью материальны, происходящие в мире изменения заранее не предопределены, а представляют собой результат действия стихийных природных сил, которые поддаются познанию, имеют естественнонаучное объяснение и могут быть предсказаны. Несмотря на принципиально различные идейные позиции авторов, многие моменты учений обоих достаточно близки. Это касается прежде всего этапов эволюционного процесса Земли, воздействия на биосферу появления вида Homo sapiens и антропоцентрического характера трактовки последующего развития планеты. Эволюцию Земли Вернадский представляет как ряд последовательных спонтанно протекающих необратимых процессов. Он выделяет этапы космического, геологического, биогенного и антропогенного развития, каждый раз ориентированного на совершенствование структурной организации Земли. Особенно большое внимание Вернадский уделяет анализу взаимоотношений между биосферой и человечеством. [c.35]

Горизонты энзимологии. В литературе появляются работы, в которых делаются попытки прогнозирования дальнейшего развития энзимологии на ближайшее десятилетие. Перечислим основные направления исследований энзимологии будущего. Во-первых, это исследования более тонких деталей молекулярного механизма и принципов действия ферментов в соответствии с законами югассической органической химии и квантовой механики, а также разработка на этой основе теории ферментативного катализа. Во-вторых, это изучение ферментов на более высоких уровнях (надмолекулярном и клеточном) структурной организации живых систем, причем не столько отдельных ферментов, сколько ферментных комплексов в сложных системах. В-третьих, исследование механизмов регуляции активности и синтеза ферментов и вклада химической модификации в действие ферментов. В-четвертых, будут развиваться исследования в области создания искусственных низкомолекулярных ферментов —синзимов (синтетические аналоги ферментов), наделенных аналогично нативным ферментам высокой специфичностью действия и каталитической активностью, но лишенных побочных антигенных свойств. В-пятых, исследования в области инженерной энзимологии (белковая инженерия), создание гибридных катализаторов, сочетающих свойства ферментов, антител и рецепторов, а также создание биотехнологических реакторов с участием индивидуальных ферментов или полиферментных комплексов, обеспечивающих получение и производство наиболее ценных материалов и средств для народного хозяйства и медицины. Наконец, исследования в области медицинской энзимологии, основной целью которых является выяснение молекулярных основ наследственных и соматических болезней человека, в основе развития которых лежат дефекты синтеза ферментов или нарушения регуляции активности ферментов. [c.117]

Основная биологическая роль серы заключаеюя в создании определенной структурной и функциональной организации живой клетки. Серосодержащая сульфгидрильная группа является важный структурный элементом белка на молекулярном уровне. Образующиеся сульфидные мостики обусловливают вторичную и тре ичную структуры белковой молекулы. Большов значение имеют 5Н-группы и в надмолекулярной организации живой материи /I0,I8,4I, f2,44, 53/. [c.117]

Чтобы понять всю сложность исследований, проводимых учеными-биохимиками при изучении структурно-функциональной организации живых объектов, в качестве иллюстрации приведем лищь один пример, поясняющий строение и основы жизнедеятельности простейшей бактериальной клетки Es heri hia соН (в дальнейшем сокращенно — Е. соН). Клетка Е. соИ (рис. В.З) имеет весьма скромные размеры длина — 3, а диаметр — 1 мкм, ее масса приблизительно 6 10 г, две трети которой составляет вода. Остальное вещество клетки образовано белками, свободными аминокислотами, нуклеиновыми кислотами, жирами и углеводами. Клетка состоит из 40 млн больших и средних молекул, участвующих вместе с малыми молекулами в 2—5 тыс. типов химических процессов, многие из которых протекают в 20 — 30 стадий. В клетке содержится около 10 тыс. рибосом, на которых непрерывно синтезируется несколько тысяч типов белков, причем каждая рибосома собирает в среднем одну молекулу белка за 1 с. Сборка представляет собой многостадийную операцию, во время которой несколько сотен аминокислот сшиваются в определенном порядке за счет образования пептидных связей, и включает стадии подбора аминокислот, расстановки их по местам, удаления молекулы воды в процессе образования пептидных связей. Поэтому одновременно в клетке содержится около миллиарда аминокислот, из которых только 1 % входит в состав белков, а остальные находятся в работе. Основная информация о химической организации клетки записана в ДНК буквами такой записи являются триплеты азотистых оснований. В рассматриваемой нами клетке молекулы ДНК содержат 2—5 млн триплетов, т. е. до 15 млн оснаваний, расположенных в строго определенном порядке (для сравнения одна молекула ДНК клетки человека содержит приблизительно 3 млрд оснований). [c.28]

Все сказанное предопределяет и построение современного обш его курса биофизики, который подразделяется на две основные части первую — теоретическую биофизику, включаюш ую биофизику сложных систем (в свою очередь подразделяется на кинетику биологических процессов и термодинамику биологических процессов) и молекулярную биофизику (строение и электронные свойства полимеров) вторую — биофизику клеточных процессов, включаюшую биофизику мембранных процессов, биофизику фотобиологических процессов и радиационную биофизику. Вторая часть посвяш ена биофизике конкретных биологических процессов, проте-каюш их на разных структурных уровнях организации живого. Поскольку элементарной ячейкой живого является клетка, эту часть и целесообразно именовать биофизикой клеточных процессов. [c.6]

В отличие от физиологических и биохимических исследований, которые в той или иной мере учитывают или используют уникальные свойства излучений, биофизические исследования главным образом направлены на расшифрошу механизмов, лежащих в основе взаимодействия излучений с живой материей. Решение этой проблемы требует комплексного подхода, основанного, с одной стороны, на знании уникальных особенностей структурной и функциональной организации живого, а с другой — на учете физических принципов передачи энергии излучений, их дискретной природы и характера взаимодействия с атомами и молекулами, составляющими живую материю. [c.4]

Третий период в развитии генетики, начавшийся после 1953 г., связан с использованием методов и принципов исследований точных наук химии, физики, математики, кибернетики и т. д. Стали широко применять электронную микроскопию, рентгеноструктурный анализ, скоростное центрифугирование, метод радиоактивных изотопов, чистые препараты витаминов, ферментов и аминокислот и т. д. Анализ материальных основ наследственности перешел на молекулярный зфовень изучения структурной организации живой материи. [c.8]

Первое положение программы Пастера — это теоретическое обоснование открытых им дисимметрических сил в живой природе и отсутствия таковых в абиогенных системах. Второе положение— утверждение о существенных отличиях структурно-функцио-нальных изменений химических объектов от поведения организованного существа и выдвижение принципиально нового понятия организация , что предполагало разработку проблемы иерархии уровней организации неорганических и органических веществ. Третье положение программы Пастера, вытекающее из его утверждения о том, что брожение проявляется всегда в связи с жизнью, с организацией, а не в связи со смертью, что брожение не является контактным процессом, в котором превращение сахара происходит в присутствии фермента, ничего ему не давая и ничего от него не беря (цит. по [18]), было, по сути, направлено против метафизической трактовки сущности жизни, против какого бы то ни было противопоставления предмета и процесса, части и целого. И, наконец, четвертое положение программы заключалось в четко выраженном историческом подходе к проблеме происхождения специфичности живого, в его тезисе о том, что специфичность живого следует рассматривать не как результат простой композиции, а как эво-люционно сложивщийся жизненный потенциал . [c.179]

В этой связи здесь хотелось бы сказать прежде всего о первопроходческих работах в данном направлении Ю. А. Жданова. Являясь активным поборником введения принципа историзма в химию, Ю. А. Жданов еще с 1950-х годов разрабатывает вопросы химической эволюции [21, 22] и, в частности, определения высоты химической организации веществ. В 1960-е годы он предложил применять два параметра для оценки структурного и энергетического уровней органических соединений. Один из них — информационная емкость соединения в расчете на один атом. Этот параметр не зависит от величины и сложности молекулы и служит объективным критерием структурных богатств как одного соединения, так и всего класса (углеводы, аминокислоты, терненоиды, нуклеиновые кислоты, стероиды, алкалоиды). В качестве энергетического параметра Ю. А. Ждановым выбрана средняя степень -окисления атома углерода в молекуле она характеризует электронное окружение атома и отражает соотношение в органическом соединении противоположных тенденций к спонтанному окислительно-восстановительному диспропорционированию. Эта величина выявляет отношение данного соединения к всеобщей среде живого— воде, взаимодействие с которой даже в отсутствие окислителей может привести одни органические соединения к окислению, другие—к восстановлению. [c.192]

Биологическая активность белков нередко тесно связана с высокой организацией структуры, и живые организмы синтезируют белки требуемой конформации, которая часто оказывается метастабильной (т. е. из всех возможных структур не самой устойчивой). Под влиянием нагревания, крайних значений pH или многих химических реагентов белки часто теряют свою биологически необходимую конформацию, превращаясь в случайные неорганизованные структурные единицы и утрачивая биологическую активность. Такой процесс называется денатурацией. Наиболее известный пример — изменение структуры яичного белка при нагревании и структуры мяса в процессе приготовления. В последнем случае кулинарная обработка приводит к значительному облегчению процесса переваривания мяса, поскольку при денатурации освобождаются белковые связи, которые в сыром мясе труднодоступны для протеолити-ческих ферментов пищеварительного тракта. При такой денатурации в результате развертывания белковых цепей обнажаются гидрофобные группы, в обычном состоянии направленные внутрь центральной части белковой молекулы. Взаимодействие освобожденных гидрофобных участков рядом расположенных молекул вызывает коагуляцию денатурированного белка. [c.303]

Развитие естественных наук далеко не сразу достигло уровня, необходимого для установления фундаментальных зависимостей между явлениями живой и неживой природы. Долгое время, вплоть до второй четверти XX в., физическое, химическое и особенно биологическое мировоззрения развивались в значительной мере независимо. Это был период раздельного естествознания, т.е. в значительной мере автономного существования трех его основных областей. Совершенствование их структурных организаций здесь происходило главным образом за счет локальных, возщкающих в пределах отдельных областей, бифуркационных изменений, резко обрывавших термодинамические ветви кумулятивного накопления научных данных. Локальными физическими бифуркациями можно считать, например, становление термодинамики и статистической физики, создание теории электромагнитного поля и теории относительности, разработку квантовой механики. Эти и ряд других выдающихся достижений физики открывали пути к изучению совершенно новых явлений, приводили к качественно новым понятиям, к коренному пересмотру существовавшего физического мировоззрения. Конечно, локальными они оставались недолго, но их воздействие на другие области естествознания осуществлялось через изменение структурной организации физических знаний, физического мировоззрения. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология