2014-02-24
407
Порядок и беспорядок в природе
Тема 03-08. Принципы воспроизводства живых систем
Белки - высокомолекулярные соединения с особым комплексом свойств, построены из мономеров – аминокислот (используется 20 аминокислот).
Уровни организации белковой молекулы (первичная, вторичная, третичная, четвертичная).
Функции белков: ферментативная, регуляторная, транспортная, защитная, двигательная.
Липиды и их функции: энергетическая, структурная (липидные мембраны).
Углеводы и их функции: энергетическая, структурная.
Нуклеотиды – мономеры нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты - ДНК, РНК – высокомолекулярные соединения, носители наследственной информации, построены из нуклеотидов (азотистых оснований), которых используется 5: аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил.
Комплементарность – дополнительность: основанию А в одной цепи ДНК соответствует основание Т в другой, а основанию Г – основание Ц. Комплементарность цепей ДНК – основа важнейших функций: хранения и передачи наследственной информации.
Редупликация – раскручивание двойной цепи ДНК, разделение ее на отдельные цепи, на каждой из которых по принципу комплементарности достраивается новая цепь, в результате чего получаются 2 идентичные молекулы ДНК.
Транскрипция – считывание информации с фрагмента молекулы ДНК – гена – и синтез одноцепочечной информационной (матричной) молекулы мРНК.
Трансляция – построение на мРНК как на матрице белковой молекулы с помощью рибосомы.
Генетический код – последовательность нуклеотидов в молекуле нуклеиновой кислоты, отражающая чередование аминокислот в белке.
Кодон (триплет) – совокупность трех нуклеотидов, кодирующая одну аминокислоту.
Свойства генетического кода: триплетность, вырожденность, однозначность, универсальность, непрерывность (отсутствие пробелов и знаков препинания между триплетами (кодонами))
Детерминизм (жёсткий) - полная предопределённость всех будущих событий.
Критика концепции детерминизма Эпикуром, его учение о неустранимой случайности в движении атомов: время от времени атомы случайным образом отклоняются от своего закономерного движения.
Механи(сти)ческий детерминизм как:
- утверждение о единственно возможной траектории движения материальной точки при заданном начальном состоянии;
- лапласова концепция полной выводимости всего будущего (и прошлого) Вселенной из её современного состояния с помощью законов механики.
Детерминистское описание мира: динамическая теория, которая однозначно связывает между собой значения физических величин, характеризующих состояние системы.
Примеры динамических теорий:
- механика,
- электродинамика,
- термодинамика,
- теория относительности,
- эволюционная теория Ламарка,
- теория химического строения.
Невозможно абсолютно точно задать начальное состояние системы вследствие неизбежной погрешности измерений.
Невозможно достаточно точно задать начальное состояние системы с динамическим хаосом, для которой любая допущенная в измерениях или расчётах погрешность очень быстро нарастает с течением времени.
Примеры систем с динамическим хаосом: погода и климат, турбулентность, фондовые рынки.
Отличие хаоса (непредсказуемость возникает вследствие слишком сильной чувствительности поведения системы к начальным условиям) от беспорядка (поведение системы определяется постоянно действующими на неё неконтролируемыми факторами).
Системы с хаосом и беспорядком описываются статистической теорией, которая однозначно связывает между собой вероятности тех или иных значений физических величин.
Основные понятия статистической теории:
- случайность (непредсказуемость)
- вероятность (числовая мера случайности)
- среднее значение величины
- флуктуация (случайное отклонение системы от среднего (наиболее вероятного) состояния).
Примеры статистических теорий:
- молекулярно-кинетическая теория (исторически первая статистическая теория),
- квантовая механика, другие квантовые теории
- эволюционная теория Дарвина,
- молекулярная генетика.
Соответствие динамических и статистических теорий: их предсказания совпадают, когда можно пренебречь флуктуациями; в остальных случаях статистические теории дают более глубокое, детальное и точное описание реальности, чем динамические.
