Наука располагает определенными фактами

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. хотя 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;2) углевод (дезоксирибоза); 3) остаток фосфорной

кислоты.Азотистые основания - это пурины, имеющие двойное углеродно-азотное кольцо,

и пиримидины. имеющие одно такое кольцо. Пурины представлены - аденином (А) и гуанином

(Г), пиримидины - ти-мином (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 -носитель 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. воды 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.

Последовательности ДНК и РНК: хранители наследственной информации

Наследственная информация всех живых организмов, за исключением некоторых вирусов, хранится в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты или ДНК.

ДНК обычно состоит из двух нитей, закрученных одна вокруг другой, формируя спираль. Каждая цепь является линейным полимером состоящим из четырех типов мономеров, называемых нуклеотидами. Пурины аденин (А) и гуанин (G), и пиримидины тимин (Т) и цитозин (С).

Формирование двойной спирали происходит за счет водородных связей расположенных друг против друга оснований. Аденин взаимодействует с тимином образуя "слабую связь" (две водородных связи), а гуанин с цитозином образуя "сильную связь" (три водородных связи).

Остов молекулы ДНК состоит из сахара и фосфата соединенных последовательно.

Структура молекулы ДНК схематично представлена на рисунке, dR - сахар (дезоксирибоза), P - фосфат, | - водородная связь. 

5'

P───dR───P───dR───P───dR───P───dR───P───dR───OH

3'

│ │ │ │

│

A A C T G

|| ||| || ||| ||

T G A C T

│ │ │ │

│

3'

OH──dR───P───dR───P───dR───P───dR───P───dR───P

5'

С одной стороны цепь ДНК имеет на конце фосфат и этот конец обычно обозначают 5', с другой радикал OH и этот конец обозначается 3'. По соглашению единичная цепь ДНК всегда рисуется от 5' к 3' концу, это совпадает с направлением процесса транскрипции.

Молекулы РНК также состоят из нуклеотидов, но вместо дезоксирибозы у них стоит рибоза и вместо нуклеотида тимина используется урацил - U. РНК молекулы гораздо менее стабильны и поэтому используются либо как промежуточные передатчики информации (мРНК), либо как функциональные структуры живущие много менее одного клеточного цикла (тРНК, рРНК и т.д.).

Последовательность ДНК или РНК записывается в виде последовательности нуклеотидов, если нуклеотид неизвестен или же в данной позиции могут быть несколько вариантов нуклеотидов, то прибегают к консенсусным символам.