Скачать

ДНК И РНК

Наука располагает определенными фактами, относящимися к про­блеме происхождения и сущности жизни, но очевидно их недоста­точно для однозначного ответа.

Особую роль играют исследования вопроса о переходе от нежи­вого к живому. Данные исследований показывают, что переходные формы от неживого к живому имеют свойства и неживого, и живого ( например вирусы), что еще больше подчеркивает как единство не­живого и живого, так и их качественное различие.

Известно, что живые организмы и тела неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. (В клетках ~ 60 химических элементов). Сходство органического и неорганического мира на атомном уровне указывает на связь и единство живой и неживой природы.

К свойствам живого обычно относят: обмен веществ, способность к росту, воспроизведение себе подобных, способность к эволюцион­ному развитию, раздражимость, подвижность. Наличие только неко­торых этих свойств не является достаточным для определения жизни.

Например: . ледник, река - характеризуются ростом, подвижно­стью, развитием, но не обладают воспроизводством. Звезды, плане­ты, звездные системы (галактики) рождаются, стареют и умирают, т.е. эволюционируют, они подвижны и даже могут образовывать но­вые звезды, но эти новые образования не будут подобны исходным. С другой стороны, мы не задумываясь к живому относим растения . х отя подвижность им не свойственна.

Таким образом, лишь комплекс свойств: раздражимость, обмен веществ, способность к росту, индивидуальному и историческому развитию, воспроизведение себе подобных - может считаться необ ходимым и достаточным для определения жизни.

Исходя из определения жизни Ф. Энгельсом ("Жизнь - есть спо­соб существования белковых тел..."), некоторые ученые были склон­ны считать живыми уже единичные молекулы белка. Но нельзя со­гласится с этим, т.к. белки не обладают способностью к самовоспро­изведению и обмену веществ. Следовательно, образование белка в результате химического процесса не равносильно возникновению жизни.

Свойством воспроизведения себе подобных обладают нуклеино­вые кислоты и даже отдельные фрагменты молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая) - обнаружена в 1868 г . в клеточных яд­рах - являются веществом наследственности. В 1953 г . - Ф. Крик и Д. Уотсон построили модель ДНК, кото­рая состоит из двух полимерных цепо­чек, закрученных одна вокруг другой с образованием двойной спирали. Со­гласно этой модели каждая из цепочек молекулы ДНК состоит из четырех типов мономеров - нуклеотидов. В свою очередь, в состав нуклеотидов входят три компонента, со­единенные прочными химическими связями:

1) азотистое основание;

углевод ( дезоксирибоза );

остаток фосфорной кислоты.

Азотистые основания - это пурины, имеющие двойное углеродно-азотное кольцо, и пиримидины . и меющие одно такое кольцо. Пури­ны представлены - аденином (А) и гуанином (Г), пиримидины - тимином (Т) и цитозином (Ц). За счет фосфорной кислоты нуклеотиды могут соединяться друг с другом за счет химической связи, образуя нуклеиновые кислоты. Модель Крика - Уотсона подтвердилась. Ин­тересно, что спираль - самая распространенная форма во Вселенной, от атомов до галактик. Не случайно , что молекулы ДНК имеют форму двойной спирали. Эта форма выгодна в тесноте микромира. У некоторых растений длина ДНК достигает 40 м и заключается в кле­точном ядре размером ~ микрон.

Функция ДНК - информационная - порядок расположения ее че­тырех нуклеотидов несет важную информацию, определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков, т.е. их первичную структуру. Набор белков (ферментов, гормонов) опреде­ляет свойства клетки и организма. Молекулы ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их в поколениях потомков, т.е. ДНК -н оситель наследственной информации.

Ген - часть ДНК.

РНК - рибонуклеиновая кислота - похожа на ДНК и тоже по­поена из мономерных нуклеотидов 4 типов. Только в состав РНК вместо тимидинового нуклеотида входит похожий на него - уридиловый (У) ( урацил ). Также в состав РНК входит сахар - рибоза. Но Равное отличие: спираль - одинарная. РНК участвуют в реализа­ции наследственной информации, хранящейся в ДНК, через синтез белка.

Так вот, можно ли считать молекулы ДНК носителями жизни? доказано, что самокопирование ДНК и реализация заключенной в ней информации происходит только при наличии ферментов, источ­ников энергии - молекул АТФ . в оды и других соединений. Очевидно, что отдельные молекулы нуклеиновых кислот тоже не являются жи­выми.

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота - универсальный биоло­гический аккумулятор энергии: световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ.