Как формируются признаки организма?

1. Рассматриваем человеческий признак.

2. Признак максимально просто объяснимый.

3. Признак отличный у всех.

Цвет волос (естественный цвет волос).

Пигменты (определяют цвет волос).

Система причинно-следственный связей, лежащая в основе признака цвета волос.

эумеланин феомеланин

(черный цвет) (красно-коричневый цвет)

биосинтез1 биосинтез2

фермент1 фермент2

ген1 ген2

В основание процессов, ведущих к образованию признаков любого организма, лежат соответствующие гены.

Можно ли в каждом признаке искать генетическую составляющую?

1. Основным функциональным элементом нервной системы является нейрон.

2. Функционирование нейронов основано на проведении нервных импульсов.

3. Нервный импульс передается по поверхностной мембране нейрона.

4. В основе нервного импульса лежит изменение мембранного потенциала.

5. Изменение мембранного потенциала происходит в результате изменения концентрации ионов (Na⁺, К⁺, Н⁺, Са⁺).

6. Изменение концентрации ионов обеспечивается их транспортом через мембрану.

7. Для обеспечения транспорта ионов в мембранах существуют специальные ионные каналы и насосы.

8. Все мембранные каналы и насосы являются белками. Т. к. белки = гены, то описано много мутаций генов, приводящих к нюансам психологии. Мутация по ионным каналам и насосам летальна.

Вывод:любой признак любого организма в своей основе имеет существенное генетическое влияние.

Цвет волос и кожи.

	Шатены	Брюнеты	Рыжие	Блондины
	Негроиды не с черной кожей	Негроиды	Краснокожие	Белые
Эумеланин	+	+	-	-
Феумеланин	+	-	+	-

С биологической точки зрения, норма – это когда есть все, что положено. У шатенов есть оба пигмента, поэтому нормой являются шатены. У истинных брюнетов отсутствует синтез феумеланина, то есть они дефектны по синтезу феумеланина.

invalid– не способный. Молекулярная дефектность – противопоставление норме.

Человек возник в Африке. 20 млн лет назад существа похожие на дриопитеков обитали в лесных и полулесных областях Северной Африке. Вследствие резкого изменения климата, уменьшилась влажность, из-за ледников на полюсах, вымерли леса и превратились в саванну. Конкуренция среди лесных жителей выросла. Дриопитеки перешли в саванну, ночью враги – крупные кошачьи. Пришлось оставаться активными днем. Но днем – жара, поэтому увеличилось количество потовых желез, чтобы пот испарялся исчез мех, чтобы уменьшилась площадь поверхности облучения дриопитеки приняли вертикальное положение, для защиты от лучей головного мозга волосы остались на голове. Для защиты от УФ-лучей появились меланоциты, кожа стала темной. Периодически рождались белокожие дети, но они умирали от ожогов. В африканских условиях шел жесткий отбор по нормальному признаку. Постепенно люди переселялись на менее освещенные широты, там белокожие дети выживали. Но возникла другая проблема – согрева. Темнокожие мерзли больше, чем белокожие. Темнокожие в этих условиях начинают страдать от тяжелых форм рахита, т. е. естественный отбор пошел в сторону белокожих.

Белокожие – биологические дефекты, т. е. мутанты.

На Земле нет не одного человека, который не был бы мутантом хотя бы по одному признаку. Понятие мутант не применимо к человеку в целом, но применимо к конкретному признаку, для которого есть эталон.

Общая схема формирования признаков = процесс реализации генетической информации = схема репрессии генов

Центральная догма молекулярной биологии: ДНК→иРНК→белок

Общебиологический принцип разделения функций. Блочно-модульный принцип организации живого.

Принцип реализуется у всех живых объектах на всех уровнях организации живого. Любую структуру называют модулем.

Уровни организации:

• Молекулярный. Разные молекулы выполняют разные функции.

• Молекулярные комплексы – рибосомы, хромосомы, гликоген и т. д.

• Органельный. Органоиды – маленькие органы на уровне клетки. Органеллы – органоиды, имеющие собственную генетическую информацию: ядро, митохондрии, пластиды, кинетохоры – базальные тельца.

• Клеточный – яйцеклетка и сперматозоид, ситовидная клетка и клетка спутница.

• Тканевой. Типы тканей у животных, если сравнивать их с государством: эпителиальная – граница, мышечная – транспорт, нервная – связь, соединительная – экономика.

• Органный.

• Система органов: пищеварительная, половая, выделительная, дыхательная, опорно-двигательная, нейро-эндокринная, кровеносная. Очень похоже на основные свойства живого. Термин система органов употребляется в отношение многоклеточных, начиная с плоских червей.

• Организменный. Специальные особи среди общественных животных – муравьев, термитов, пчел; самка и самец; индивиды среди людей – профессиональное разделение труда; иерархия. Но! Общественные насекомые – эусоциальные животные, человек – нет.

• Надорганизменный – профессии людей, государственные структуры, принцип разделения власти (судебная, исполнительная, законодательная).

• Видовой - продуценты, консументы, редуценты

Общебиологический принцип структурно-функционального соответствия.

Если модуль выполняет определённую функцию, то он имеет определенное строение. Ряду живых существ необходим захват и измельчение более или менее жесткой пищи. Для этого у разных животных существуют разные приспособления:

• Челюсти и зубы (у челюстных, точнее челюстноротных) – бывшие жаберные дуги.

• Клешни и ногочелюсти, челюсти (членистоногие) – конечности.

• Клюв (птицы, головоногие моллюски, черепахи, утконосы, ехидны).

• Радула (брюхоногие моллюски) – терка.

• Язык с мощными роговыми наростами (миноги).

• Камни (зоб у птиц).

• Жевательный желудок (насекомые).

• Глоточные зубы (карповые рыбы) – выросты задних костей черепа.

• «Зуб» (яичная змея) – вырост позвонка.

Общее:должно быть что-то жесткое и что-то подвижное: жесткие твердые части и мышцы, управляющие ими.

Ауксины – важные гормоны у растений. Чтобы соединение было ауксином, оно должно быть циклическим с сопряженными двойными связями + недалеко от себя иметь сильно отрицательно заряженное соединение (в своем составе). НО: выявлено одно не циклическое соединение, но выполняющие функцию ауксина.Гем – взаимодействует с кислородом (главная функция у человека). У тех существ, которые не имеют кровеносной системы, гем входит в состав цитохрома, участвующего в системе передачи электронов (электронно-транспортная цепь). Имеет сопряженные двойные связи.Фитохром – компонент специальных белков – рецепторов света у растений, обеспечивающих способность определять направление света, что позволяет использовать световой поток по максимуму. Фитохром участвует в развороте цветков в сторону света. В состав фитохрома входит хромосомная группировка. Белки квант света поглощать не могут, но при добавление этой хромосомной группировки белок становится фоторецептором. Хлорофилл не рецептор, т. к. он обеспечивает физиологическую реакцию для доступа энергии к реакции фотосинтеза.Итог: все эти структуры химически устроены одинаково, т. к. выполняют одинаковые функции – обеспечивают энергией. Это пример функционально-структурного соответствия.

Функций без структур не бывает!

Сами физики говорят, что энергия – это идея, которая вроде бы есть: механическая, электро-магнитная, тепловая, ядерная и др. потом найдут психологическую энергию, приборы для ее измерения. Что изменится? Ничего.

В разных частях одного и того же организма клетки имеют одинаковую генетическую информацию, но разные признаки – парадокс. Ответ: в разных участках работают разные гены.