- •Глава 1. Эволюция материи, формы её существования как доказательство целостности и единства материального мира (Вселенной) и появления жизни в форме клетки 18
- •Глава 2. Клеточный уровень организации жизни 71
- •Глава 3. Генетическая информация, ее наследственность и изменчивость 90
- •Глава 4. Организменный уровень организации живого 116
- •Глава 5. Молекулярные основы наследственности 133
- •Глава 6. Онтогенез и филогенез 149
- •Глава 7. Аксиомы биологии 161
- •Глава 8.Системный и концептуальный подход в научном познании эволюции материи 188
- •Глава 9. Целостная естественнонаучная картина материального мира 205
- •Предисловие
- •Введение (основные представления об окружающем нас, непрерывно эволюционирующем материальном мире)
- •Глава 1. Эволюция материи, формы её существования как доказательство целостности и единства материального мира (Вселенной) и появления жизни в форме клетки.
- •Космофизико-химический уровень организации материи.
- •Геохимический уровень организации материи.
- •"Заключительный" этапа эволюции материи – биохимический.
- •Необходимые факторы возникновения жизни.
- •ТТеория абиогенного происхождения жизни а.И. Опарина.
- •Физико-химические основы существования косной и живой материи - её информационная суть.
- •Некоторые важные свойства воды и белка, их объяснение с позиции живых процессов
- •Двойственное строение всех форм материи и каждой электромагнитной волны (информационного поля)
- •Гетеротрофы и автотрофы (первичная специализация клеток)
- •Глава 2. Клеточный уровень организации жизни её генетическая основа.
- •Строение клетки
- •Происхождение и жизненный цикл эукариотической клетки
- •Глава 3. Генетическая информация, ее наследственность и изменчивость.
- •Нуклеиновые кислоты – материальный носитель наследственной информации (молекулярные основы жизни).
- •Генетический код.
- •Строение хромосом. Кариотип
- •Деление клетки как процесс совершенствования и передачи информации от поколения к поколению
- •Глава 4. Организменный уровень организации живого.
- •4.1.Эволюция генома прокариот.
- •4.2.Эволюция генома эукариот
- •4.3.Понятие о генотипе и фенотипе, наследственности и изменчивости
- •4.4. Законы генетики Грегора Менделя.
- •4.4.1. Особенности генетического метода г. Менделя.
- •4.4.2. Генетическая символика и законы г. Менделя
- •4.4.3. Моногибридное скрещивание.
- •4.4.4. Тетрадный анализ
- •4.4.5. Типы аллельного взаимодействия генов
- •4.4.6. Дигибридное скрещивание
- •Глава 5. Молекулярные основы наследственности.
- •Трансформация и трансдукция.
- •Химический состав, пространственное строение и функции днк.
- •Репликация днк
- •Химический состав, структура, типы и функции рнк
- •Матричный принцип передачи генетической информации
- •Генетический код и его положение в днк
- •Этапы биосинтеза белка и регуляция белкового синтеза.
- •Строение гена эукариот и генетическая инженерия
- •Практическое использование генетической инженерии
- •Глава 6. Физическое понимание эволюционного развития живой материи – онтогенеза и филогенеза.
- •Общее представление об онтогенетическом и популяционном уровнях организации жизни.
- •Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза
- •Онтогенетический уровень организации жизни
- •Популяции и популяционно-видовой уровень живого
- •Синтетическая теория эволюции
- •Эволюция популяций и её элементарные факторы
- •Живой организм в индивидуальном и историческом развитии
- •Глава 7. Аксиомы биологии.
- •Что такое аксиома биологии?
- •Первая аксиома
- •Вторая аксиома
- •Третья аксиома
- •Четвертая аксиома
- •Клетка – основа эволюции биосферы планеты и новая обобщающая аксиома биологии
- •Клетка как открытая информационная система
- •Глава 8. Системный и концептуальный уровни эволюции материи в её научном познании.
- •Система и системность в научном подходе изучения окружающего мира.
- •Концептуальный подход к научному рассмотрению развития окружающего материального мира
- •Единство в материальном мире информации, энергии, времени и пространства (раздел писался совместно с н.А. Ярославцевым и будет шире представлен в монографии).
- •Информация и энергия.
- •Время и пространство
- •Концепции современного естествознания и эволюции материального мира
- •1.Концепция целостности материального мира.
- •2.Концепция эволюции материи (уровни организации материи –
- •3.Концепция информационной организации материи.
- •4.Концепция эволюции живой материи.
- •5.Концепция эволюции клетки или эволюция клетки как элементарной единицы живого и носителя её информации.
- •Глава 9. Целостная естественнонаучная картина материального мира (ценкмм).
- •Мир целостен.
- •Заключение.
- •Библиографический список.
- •Краткий словарь терминов (Глоссарий).
- •Вопросы к зачету и экзамену.
- •6 44116, Омск, ул. 27-я Северная,48
Генетический код.
Благодаря исследованиям таких ученых, как Френсис Крик, Маршалл Ниренберг, Хар Корана, Северо Очоа, Джеймс Маттей и некоторым другим, код ДНК и РНК сейчас уже хорошо исследован. Установлено, что большинство аминокислот кодируется не одним, а несколькими триплетами. Таким образом, эти триплеты являются в информацинном отношении синонимами. Это свойство генетического кода именуется вырожденностью, или избыточностью. У эукариот триплеты не перекрывают друг друга – каждый из них самостоятельно кодирует аминокислоту. Триплеты ничем не разделены между собой. Считывание кода при синтезе мРНК на ДНК и белка на мРНК происходит последовательно, с какого-то определенного отрезка цепи, начинающегося промотором. Не все триплеты несут информации о чередовании аминокислот. Некоторые из них, так называемые нонсенс-триплеты, терминируют (останавливают) трансляцию. В таблице 2 нонсенс-триплеты обозначены сокращением "Теrm".
Гены, управляющие синтезом белков, называются структурными. Помимо структурных, в состав генотипа входят регуляторные гены, которые регулируют активность первых. Регуляторные гены взаимодействуют с регуляторами белковой природы. Комплекс структурных и обслуживающих их регуляторных генов именуют опероном. Самый простой оперон состоит из одного или нескольких структурных генов, впереди которых располагается промотор, а в конце – терминатор. К промотору присоединяется фермент РНК-полимераза, катализирующая транскрипцию.
У эукариот часто между соседними генами располагается от 10 до 20 000 "бессмысленных" нуклеотидов. В клетках прокариот молекулы ДНК почти не содержат повторяющиеся последовательности нуклеотидов. Совсем иначе организован генетический материал эукариот. У них лишь от 38 до 75% последовательностей нуклеотидов уникально; остальная часть составляют повторяющиеся последовательности. Число повторов довольно разнообразно – от 20...50 до 105...106 копий. Большая часть копий выполняет регуляторную роль; лишь некоторые из них кодируют рРНК, гистоновые белки.
Таблица 2 - Генетический код: кодоны иРНК
Третья Буква (5’) |
Вторая буква |
Третья буква (5’) |
|||
У |
Ц |
А |
Г |
||
У |
Phe |
Ser |
Tyr |
Cys |
У |
Phe |
Ser |
Tyr |
Cys |
Ц |
|
Leu |
Ser |
Term |
Term |
А |
|
Leu |
Ser |
Term |
Trp |
Г |
|
Ц |
Leu |
Pro |
His |
Arg |
У |
Leu |
Pro |
His |
Arg |
Ц |
|
Leu |
Pro |
Gln |
Arg |
А |
|
Leu |
Pro |
Gln |
Arg |
Г |
|
А |
Jle |
Tre |
Asn |
Ser |
У |
Jle |
Tre |
Asn |
Ser |
Ц |
|
Jle |
Tre |
Lys |
Arg |
А |
|
Met |
Tre |
Lys |
Arg |
Г |
|
Г |
Val |
Ala |
Asp |
Gly |
У |
Val |
Ala |
Asp |
Gly |
Ц |
|
Val |
Ala |
Glu |
Gly |
А |
|
Val |
Ala |
Glu |
Gly |
Г |
|
Основные свойства генетического кода направлены на повышение надежности в передаче наследственной информации. Благодаря вырожденности кода возникающие в структуре молекулы ДНК изменения по типу замены нуклеотидов не всегда вызывают нарушение смысла триплета. Непрерывность и неперекрываемость кодонов при считывании позволяет минимализировать потерю информации. В случае включения нуклеотида в несколько перекрывающихся триплетов его замена влекла бы за собой замену 2...3 аминокислот в пептидной цепи. Универсальность генетического кода – свидетельство единства происхождения всех живых форм на Земле в процессе биологической эволюции.
