16. Биологический белок

Рассмотрим основу жизни на Земле - биологический белок (протеин), который для клетки является, одновременно строительным материалом, молекулярным нанороботом и оружием защиты. Белки (например, гемоглобин) состоят из нуклеотидов и примерно из 20 структурных элементов различных видов - биологически активных аминокислот, соединённых в цепочки (т.н. "первичная структура"), в которых аминокислоты располагаются в единственно возможной правильной, для данного белка, последовательности. Эти цепочки свёрнуты особым образом, например, в спираль ("вторичная структура"), складываясь в клубочки или шарики ("третичная структура") и, как правило, объединяясь в группы - глобулы ("четвертичная структура"). Так вот, вероятность образования одной такой типичной молекулы в результате случайных процессов (если имеются все 20 аминокислот для образования 146 сочетаний, выстроенных в одну цепочку в правильном порядке) по расчётам учёных, 10 в минус 325 степени (!). Но, для создания самой простой клетки, необходимо от 300 до 500 белковых молекул. Математики, специалисты по теории вероятностей, считают, что вероятность события меньше чем 10 в минус 50 степени, является практически нулевой. Некоторые утверждают, что практически нулевой уже является вероятность 10 в минус 40 степени (т.е. 1 сбывшееся событие, например, заранее заданная последовательность выбрасывания цифр, из 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 выбрасываний). В любом случае, событие, вероятность которого 1 шанс из единицы с 325-ю нулями - совершенно невероятно. Но это только начало проблем для современных сторонников эволюционного учения Дарвина. Без особой группы белков - ферментов (синтезаторов молекул, их около 2 000) клетка существовать не может, так как они ускоряют необходимые химические реакции в клетке. Ведь в живом организме ежесекундно протекают миллиарды молекулярных химических превращений (скорость работы ферментов фантастически велика - до 10 миллионов реакций в секунду!). У каждого фермента, состоящего из сложных молекул, есть так называемый "активный центр" - углубление особой формы, которое должно соответствовать так называемому "субстрату" ( например, глюкозе) наподобие ключа в замке. Это соответствие должно быть абсолютным с точностью до 1 атома! У простейших организмов - бактерий около 200 тысяч характерных белков из них более 2 тысяч составляют ферменты. Так вот, вероятность получить только эти 2 тысячи ферментов (опять же, если имеются в достаточном количестве все необходимые аминокислоты) равна 10 в минус 40-ка тысячной степени, т.е. числу с сорока тысячами нулей, для написания которых необходимо около 20 машинописных страниц. Такого количества нет даже атомов в обозримой Вселенной (количество элементарных частиц составляет, примерно, 10 в восьмидесятой степени).

17. ДНК и РНК

Абсолютную невозможность случайного возникновения жизни из неживой материи подтверждает изучение чрезвычайно сложных молекулярных информационных структур клетки: РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) без которых невозможно формирование и функционирование клетки. Одно из выдающихся открытий ХХ века это ДНК (состоит из десятков миллиардов атомов) - невообразимо ёмкое хранилище (целая библиотека) закодированной информации, содержащее подробные инструкции для клеточных механизмов, т.е. сведения о том, как синтезировать белки, какие, когда и в какой последовательности. Например, ДНК человека содержит столько информации, сколько её есть в 1 000 книг, по 500 страниц каждая. Роль "букв" здесь играют длинные цепочки 4-х химических соединений - азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, тимин. Для построения такой ДНК требуется около 1 миллиарда (!) биохимических процессов, чтобы создать около 3 миллиардов нуклеотидов, которые кодируют примерно 30 тысяч генов. Если все цепочки ДНК человека соединить в одну линию, она 400 раз (!) покроет расстояние от Земли до Солнца и обратно. Рассмотрим, например, рибосому - родильный дом белков. Она обладает головкой, отчасти напоминающую головку магнитофона. Рибосома движется вдоль нити информационной РНК, которая является работающей копией части генетического кода, хранимого в ДНК организма. Первая часть головки читает код одной единицы информации, называемой "кодон". Она расшифровывает код, решает, какая задана аминокислота, и вызывает молекулу транспортной РНК, которая переносит эту аминокислоту. Когда транспортная РНК с требуемой аминокислотой прибывает на место, информационная РНК уже продвинулась до следующего кодона. Этот кодон расшифровывается и ищется транспортная РНК с заданной аминокислотой. Затем рибосома берёт аминокислоту от первой транспортной РНК и присоединяет её к той, которую принесла вторая. После этого первая транспортная РНК свободна, чтобы отправиться на поиски ещё одной аминокислоты, того особого вида, который она переносит. А цепочка аминокислот отщепляется от второй транспортной РНК и присоединяется к третьей аминокислоте. И так далее, пока белок не будет построен примерно из 250 аминокислот, а некоторые белки - из тысячи. Когда весь процесс закончен, рибосома отпускает цепь аминокислот и инициирует её сворачивание в характерную и очень сложную форму. Точность работы рибосомы намного превосходит мощный электронный компьютер, а ошибается она гораздо реже, чем компьютер. Для того, чтобы возник любой организм, его ДНК должна не только чрезвычайно точно установить ВСЕ его характеристики и особенности, но также осуществить дифферецирование различных органов и организовать создание необходимых белков в строго определённом порядке. Кроме описанной высокоорганизованной системы белкового синтеза, с помощью методов современной молекулярной биологии, недавно были открыты: сложнейшая система контроля генов (их своевременного включения-отключения) и сложная эффективная программа исправления ошибок при копировании информации. Самопроизвольное возникновение таких организованных запрограммированных систем невозможно. Учёные рассчитали, что вероятность случайного возникновения даже мельчайшей (неклеточной) частицы - вируса равна 10 в минус10-миллионной степени (!), а элементарного микроорганизма - клетки, - 10 в минус 100 миллиардной степени (!!). Это поразительные числа, невообразимо малые, что практически означает просто нулевую вероятность. Есть в этом повод для размышлений и философам-натуралистам (т.н. "проблема курицы и яйца"). Ведь молекулы РНК и ДНК не могут возникнуть без ферментов, но сами ферменты не могут возникнуть без генетической информации, закодированной в молекулах ДНК. Разрешить эту дилемму можно только признав, что у генетического кода, почти универсального для всех организмов, есть Автор, так как появление кодированной информации связано с деятельностью разума.