Принципы молекулярной логики живого

Биохимия изучает живую материю. На сегодняшний день загадка жизни не разгадана, т.к. непонятно, почему живой организм представляет собой нечто большее, чем просто сумму «неживых» молекул. Эти «неживые» молекулы живых организмов, как и молекулы неживой материи, подчиняются всем известным законам физики и химии. Но, помимо этого, они взаимодействуют между собой и с окружающей средой согласно особой системе принципов - принципов молекулярной логики живого, которые можно кратко сформулировать следующим образом.

Живая клетка – это способная к самосборке, саморегуляции и самовоспроизведению изотермическая система органических молекул, извлекающая свободную энергию и сырьевые ресурсы из окружающей среды.

В клетке осуществляется множество последовательно протекающих органических реакций, ускоряемых органическими катализаторами (ферментами), которые производит сама клетка.

Клетка сама себя поддерживает в стационарном динамическом неравновесном состоянии. Она функционирует по принципу максимальной экономии компонентов и процессов.

Способность клетки к почти точному самовоспроизведению на протяжении многих поколений обеспечивается самовосстанавливающейся системой линейного кодирования.

Глава 1 химический состав организмов

Элементный состав организмов

Общее количество живого вещества на планете оценивается цифрами 10¹³ -10¹⁴ тонн. В состав живых организмов входит более 60 химических элементов. По концентрации их можно разделить на 3 группы. Макроэлементы содержатся в количествах более 0,001%, к ним относятся С, Н, О, N, S, К, Р, Са, Мg, С1, Nа, Fе, . 98-99% составляют: H, O, C, N и P. Первые четыре элемента обладают рядом особых качеств: способны образовывать друг с другом ковалентные кратные связи, что служит основой для большого разнообразия органических соединений. Это легкие элементы, их атомы отличаются малыми размерами, именно поэтому они образуют прочные связи друг с другом. Молекулы относительно плотные с минимальными межатомными расстояниями, что определяет их устойчивость к различным воздействиям. Микроэлементы составляют 0,001 -0,000001%: Zп, Си, В, Мо, Мп, Со и др. и ультрамикроэлементы (менее 0,000001%)- Нg, Аи, Аg и др. Легкие элементы оказались более пригодными для построения живых тел, так как они образуют газообразные, жидкие или твердые, но хорошо растворимые в воде соединения, что очень важно для организма, так как обеспечивает высокую скорость химических реакций в нем.

Химический состав клетки живого организма отражает такой важный признак живой материи, как высокий уровень структурной организации. Все химические элементы входят в состав органических и неорганических соединений организма, выполняющих определенные функции.

Клетка живого организма — это химическая лаборатория, в которой происходят превращения большого числа органических соединений разных классов. Органические соединения - соединения углерода делятся на классы по типу функциональной группы (группы атомов, которые обуславливают характерные химические свойства членов этих классов).

Таблица 1.