8.19.9. Ферменты

характеристика жизни – не причина и не цель, а регуляция. Даже в простейших проявлениях жизни мы находим регуляторы. Некоторые из них уже известны в форме ферментов и других биологически активных субстанций. Будучи изолированными от живой ткани, они иногда просты и инертны. Это наводит на предположение, что они принадлежат к согласующему фактору, который может действовать только в чувствительном (сенситивном) состоянии. Ферменты могут быть описаны как регуляторы специфических трансформаций, которые нормально происходят в живых клетках. Иногда, однако, эти трансформации могут быть осуществлены в искусственной среде. Есть много доказательств того, что ферменты являются носителями третьей, согласующей силы в триаде жизни. Сами они не изменяются в реакциях, которыми они управляют, и в этом отношении они сходны с катализаторами, выполняющими сходную функцию в неорганических реакциях.

Наиболее ясное свидетельство того, что ферменты несут согласующую силу, а не утверждающее или организующее влияние, можно увидеть в факте, что они не могут вызвать реакции, которые не происходили бы также в их отсутствии. Они являются не инициаторами трансформации, а ускорителями и регуляторами. Более того, действие ферментов, вообще говоря, в высшей степени специфично. Например, есть много процессов, зависящих от добавления воды к сложной молекуле с последующим распадением на два более простых компонента. Это называется гидролизом, и многие гидролитические реакции в живой ткани происходили бы слишком медленно для поддержания жизни, если бы не ускоряющая сила ферментов, возникающая в ткани, где необходима эта реакция. Можно было бы ожидать, что один фермент будет ускорять разнообразные гидролитические реакции, но, напротив, почти каждый процесс требует специфического регулятора. Поэтому ферменты классифицируются в соответствии с субстанцией – называемой субстратом – трансформацию которой они регулируют. Уреаза, например, действует на мочевину и ни на какую другую азотсодержащую субстанцию. Нуклеаза действует на нуклеиновую кислоту, которая сама связана с регулированием белковых трансформаций, но не действует на сами белковые соединения.

Хотя ферменты образуют необходимую составную часть структуры жизни, они сами по себе принадлежат к переходному району. Белки входят в строение всех ферментов; но подлинными активными составляющими являются нуклеиновые кислоты, среди которых известны две основные формы: рибонуклеиновая и дезоксирибонуклеиновая кислоты. Они по-разному распределены в растениях и животных, в различных ферментах и вирусах, которыми их существование поддерживается и разрушается. Нуклеиновые кислоты состоят из специфической формы сахара декстро-рибозы, но их структура кажется почти столь же сложной и способной к столь же широкому варьированию, как структура белков. Тем не менее, важнейшим из свойств нуклеиновых кислот является их способность к повторению. Кажется почти доказанным, что некоторые нуклеиновые кислоты аутокаталитичны: они, так сказать, могут приводить к формированию субстанций, тождественных с ними самими, если только имеется необходимый сырой материал. Дезоксирибонуклеиновая кислота не только воспроизводит себя, но может также приводить к формированию белковых молекул. Гамов предположил, что есть взаимно-однозначное соответствие между нуклеиновыми кислотами и белками.

Гамов указывает, что все сложные структуры хромосомных волокон формируются всего лишь из четырех родов нуклеотидов, а именно – аденина, тимина, гуанина и цитозина. Он показывает, что могут возникнуть двадцать комбинаций, и что они в свою очередь, могут быть связаны с двадцатью различными аминокислотами, существенными для живого организма. Есть основание предположить, что нуклеиновые кислоты – это видимое проявление гипархических регуляторов, посредством которых регулируются воспроизведение, развитие, питание и другие процессы жизни у всех видов. Это не означает, однако, что жизнь, таким образом, сводится к химии. Нуклеиновые кислоты – это не составные целые обычного рода. Они могут возникнуть только под влиянием паттерна, который сами передают. Передача, в свою очередь, зависит от чувствительного состояния, которое достигается посредством наличия общих корпускул. Тодд говорит о дезоксирибонуклеиновых кислотах как существующих в форме двух противоположных спиральных полинуклеотидных цепей, образующих двойную спираль и удерживаемых вместе посредством специфической водородной связи между пуриновым и пиримидиновым основаниями, присутствующими лишь в каждом из нуклеотидных радикалов. Эта картина сильно напоминает повторения (возвращения) и подтверждает взгляд, что в этих условиях порождается хилэ в чувствительном состоянии. Дальнейшие подтверждения дают многочисленные эксперименты по исследованию действия излучения на ферменты, вирусы и связанные с ними белки и нуклеиновые кислоты. Обнаружено, например, что химические изменения в нуклеиновых кислотах порождаются излучением в сотни раз меньшей интенсивности, чем было бы нужно для подобных изменений в квадрипотентной неорганической системе. Таким образом, мы приходим к тому, чтобы связать чувствительность белков и нуклеиновых кислот с квинквепотенцией и искать в этом ключ к пониманию того, как совершается переход от неживых форм к живым.