лекции биология / Живые системы

Живые системы (из Чебышева).

Свойства живых систем:

1. Открытые системы – обеспечивается поступление извне определенных химических соединений (т.е. дополнительной энергии). Живая система способна функционировать за счет свободной энергии, поступающей из внешней среды.

2. Живые формы являются слабо или сильно неравновесными системами. Живые системы совершают постоянную работу против термодинамического равновесия за счет свободной энергии.

3. В живых системах все процессы периодические. В общем смысле ритм выступает как тип связи происходящих событий, интегрирующий и организующий отдельные компоненты в единое, целое, функционально организованное образование.

4. Живые системы – нелинейные системы. Это означает, что имеется несколько степеней свободы в развитии того, или иного биологического процесса.

5. Живые системы подчиняются законам управления. Механизм управления обеспечивает переход из одного состояния в другое. Существует несколько уровней управления регуляции морфогенетических процессов в живых формах:

• Метаболический, к которому относятся все процессы, находящиеся под общим контролем функциональных белков.

• Оперонный, охватывающий системы управления, изменяющие скорость синтеза биополимеров.

• Клеточный, представляющий генетические системы, у которых продолжительность основных состояний сравнима с продолжительностью клеточного цикла.

• Онтогенетический – организменный, представляемый как совокупность клеточных генетических систем, взаимодействующих между собой на разных уровнях через эффекторы и специфические агенты.

• Психологический, осуществляемый за счет внушения. У высших животных и человека этим органом управления является нервная система, и, прежде всего, головной мозг, его большие полушария.

Система принципов (аксиом) биологии по Б.М. Медникову.

1. Принцип: Все живые организмы должны быть единством фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающегося по наследству из поколения в поколение. Согласно этому принципу по наследству передается не структура, а описание структуры и инструкции по ее изготовлению.

2. Принцип: Наследственные молекулы синтезируются матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения. Различают следующие процессы матричного синтеза: 1) репликацию (ДНК→ДНК); 2) транскрипцию (ДНК→РНК); 3) трансляцию (РНК→белок).

3. Принцип: В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате многих причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными. Из этого принципа вытекает, что принципиально невозможно достаточно точно определить координаты и импульсы частиц, атакующих гены, а значит, возникновение мутаций непредсказуемо и ненаправленно.

4. Принцип: Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды. Принцип усиления означает, что размножение клетки – носительницы мутации какого – нибудь гена, ведет последовательно к умножению гена, умножению мРНК, умножению специфического бела. Отбор, таким образом, действуют не прямо на изменение генетических программ, а на фенотипы, в которых каждое изменение в миллиарды раз усиливается. Здесь отбор предотвращает повышение энтропии, сохраняя структурную организацию живых систем.