Временная организация клетки. Динамическая теория внутриклеточных регуляторных процессов - Гудвин Б.
Временная организация клетки. Динамическая теория внутриклеточных регуляторных процессов
Автор: Гудвин Б.Издательство: Москва
Год издания: 1966
Страницы: 251
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85
Скачать:
TEMPORAL ORGANIZATION IN CELLS
A Dynamic Theory of Cellular Control Processe by
В. C. GOODWIN
1963 Academic Press LONDON AND NEW YORK
В. Гудвин
ВРЕМЕННАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ
КЛЕТКИ
Динамическая теория внутриклеточных регуляторных процессов
ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО А. М. ЖАБОТИНСКОГО ПОД РЕДАКЦИЕЙ С. 9. ШНОЛП
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР» МОСКВА 1966
УДК 577.3
В монографии излагается созданная автором общая теория биологических
систем, характеризующихся сложной упорядоченностью в пространстве и
времени. Эта работа до некоторой степени заполняет разрыв, существующий в
настоящее время между молекулярной биологией и физиологией клетки.
Предназначена для научных работников — биологов, математиков, физиков,
интересующихся общими проблемами биологии.
2-10-2
Редакция биологической литературы
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Выпуская книгу Б. Гудвина «Временная организация клетки» на русском
языке, издательство «Мир» продолжает знакомить наших читателей с
развитием относительно нового и очень важного раздела теоретической
биологии — изучения периодических процессов в живой природе1.
Гудвин сделал очень интересный опыт — он взял готовый аппарат
статистической механики и «заменил переменные»: вместо «обычных,
физических» (температуры, энтропии, энергии и т. п.) автор ввел формально
тождественные им, но чисто биологические по смыслу переменные
(«таландическую» температуру, «таландическую» энергию и т. д.). Книга
Гудвина привлекательна как попытка построения достаточно всеобъемлющей
теории. Однако автору пришлось использовать единственный разработанный в
наше время, но неадекватный аппарат классической статистической механики,
и это обстоятельство резко снижает возможность применения созданной им
теории для анализа реальных биологических систем.
Еще Э. С. Бауэр [1] отмечал, что для биологических систем не просто
характерна неравновесность, они не просто являются открытыми — для них
характерно максимальное для данных условий удаление от положения
равновесия. Этот сильный постулат не является в настоящее время
общепринятым. Однако ясно, что стационарные состояния биологических
систем находятся на конечном
1 Из книг, ранее изданных на русском языке, можно упомянуть книги Э.
Бюннинга «Ритмы физиологических процессов» [3] и
Э. Стрелера «Время, клетки и старение» [12], труды симпозиума
«Биологические часы» [2] и статью Р. Гольдэкра «Регуляция ритма и
гомеостазиса в биологии и медицине» [4].
6
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
удалении от равновесных. Ввиду этого некорректно применять для общего
описания биологических процессов не только термодинамику обратимых
процессов, но и современную теорию необратимых процессов, основанную на
соотношениях Онзагера. Истинная, совместимая с основными особенностями
биологических систем теория, аналогичная термодинамике, еще не создана Г
И этот пробел, естественно, не заполняется указанием на неприменимость
существующих теорий. Поэтому следует приветствовать попытку Б. Гудвина
использовать готовый аппарат статистической механики для построения
собственно биологической формальной теории 2. И в самом деле: «Лучше
синица в руках, чем журавль в небе».
Можно было бы отметить ряд слабых мест в теории и в самых принципах
подхода автора к биологическим явлениям. Однако большинство упреков Б.
Гудвину в излишне сильных упрощениях и неоднозначности принятых допущений
сделал сам Б. Гудвин. Иногда даже читателю кажется, что автор мог бы и не
подчеркивать вновь и вновь возможную недостаточность своих аргументов. Но
одно замечание все же необходимо сделать. Динамической основой
статистической теории являются консервативные системы; необходимость
построения консервативной модели (например, система уравнений 14)
вынудила автора пойти на нарушение принципов химической кинетики. Гудвин
использует для построения динамических систем реакции нулевого порядка.
Вследствие этого при положительных начальных условиях может оказаться,
что концентрации в ходе колебаний становятся отрицательными, что лишено
смысла. В связи с этим автор дополняет системы дифференциальных уравнений
словесными ограничениями, запрещающими отрицательные концентрации. В
действительности этим неявно накладываются ничем не оправданные
ограничения на начальные условия. Появления отрицательных концентраций
можно было бы
1 Возможность применения статистической механики к исслед о-ванию
эволюционирующих (в том числе и биологических) систем критически
рассмотрена А. М. Молчановым [48].
2 В этом смысле остается непревзойденной попытка создания всеобъемлющей
биологической теории, предпринятая Э. С. Бауэром свыше 30 лет назад [1].
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
7
легко избежать, воспользовавшись правильным предположением о том, что
распад белка и нуклеиновых кислот является реакцией первого порядка.
Однако при таком предположении система, как отмечает Гудвин, становится
затухающей.
Развиваемая автором теория временной организации клетки основана на
