Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 61

Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка - Попов Е.М.

Попов Е.М. Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка — М.: Наука, 1996. — 480 c.
ISBN 5-02-001697-7
Скачать (прямая ссылка): problemabelkat21996.djvu
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 232 >> Следующая

133
Мышца
Волокно
Миофибрилла 1 L
Рис. 1.37. Схема подхода "от сложного к простому", иллюстрирующая на примере скелетной мышцы обусловленность физиологических исследований вышестоящей подсистемы (тонкие стрелки, направленные вверх) знанием морфологии нижестоящей подсистемы (толстые стрелки, направленные вниз)
Очевидно, что чем полнее и детальнее информация о форме и составе простейших подсистем, тем глубже понимание механизма функционирования всей системы. Такой характер взаимообусловленности глубины проникновения в сущность физиологического явления от знания морфологии его участников является общей чертой необратимых процессов познания всех биологических систем. Трактовка свойств биологической системы всегда относительна и основывается на информации о структуре нижестоящих подсистем.
Высказанные соображения о наличии общих особенностей и единого принципиального плана развития исследований биосистем, несмотря на их, быть может, самоочевидность, ведут к нетривиальным заключениям, представляющим особую актуальность в настоящее время. Развитие биологии в течение всей истории определялось двумя встречными потоками исследований - морфологическим, направленным от сложноорганизованых объектов и явлений к более простым, и физиологическим, имеющим противоположную направленность. Ведущим всегда являлся первый поток, а ведомым - второй. В начале второй половины XX в. биология в своем движении от сложного к простому, обусловленном достижениями в морфологии, дошла до самого универсального и простейшего уровня биосистем - своего молекулярного "дна". Развитие в том же плане (от морфологии к физиологии) и в том же направлении (от сложного к простому) становится невозможным. Привычный источник получения качественно новой информации иссяк, поскольку морфологические данные о мыслимых нижестоящих подсистемах (отдельных аминокислот, атомных групп, атомов) не содержат биологической специфики и, следовательно, прямо не связаны с функцией любой рассматриваемой биосистемы.
Таким образом, используемый биологией подход завершается установлением с помощью рентгеноструктурного анализа, электронной 134
микроскопии или иного экспериментального метода трехмерных структур белков. На основе опытных данных о структуре биосистемы молекулярного уровня подтверждаются существовавшие ранее или формируются новые, более детальные и обоснованные представления о механизме функционирования, разрабатывается атомно-молекулярная модель процесса и формируется соответствующая гипотеза. По существу делается все то, что делалось и ранее в отношении сложноорганизованных биосистем при получении новой информации о морфологии нижестоящих подсистем. Например, исследование строения мышечных волокон в свое время дало возможность объяснить сокращение мышц свойствами миофибрилл. Сократимость миофибрилл позднее получила свою трактовку, основывающуюся на свойствах ансамблей толстых и тонких филаментов саркомеров. Сейчас, после установления трехмерных структур актина и миозина и создания модели актомиозинового комплекса, работа мышц объясняется на уровне отдельных молекул. Окончательный итог последнего этапа развития исследований мышечной системы в традиционном направлении может быть в лапидарной форме выражен следующей фразой: мышцы сокращаются потому, что так устроены молекулы белка. Аналогичные заключения имеют все исследования, в которых свойства одних биологических объектов трактуются на основе свойств менее сложных биологических объектов.
При использовании подхода "от сложного к простому" выводы имеют качественный характер и опираются на экспериментальные данные и эмпирические зависимости, как правило, недостаточные и неоднозначно трактуемые. Примером служат рассмотренные в разделе 3.3 аспартатные протеиназы, для которых было предложено четыре различных механизма каталитического акта, в равной мере удовлетворяющих имеющийся экспериментальный материал. Поэтому предлагаемые описания процессов функционирования биосистем всегда (даже когда известны трехмерные структуры взаимодействующих друг с другом белков с атомным разрешением) являются не только качественными, но и гипотетическими.
Если попытаться выделить самую важную роль, которую рентгеноструктурный анализ белков сыграл в эволюции биологии, то, по нашему мнению, она состоит не только в том, что с его помощью началось изучение биосистем на молекулярном уровне, без чего трудно представить становление молекулярной биологии. Выдающиеся достижения метода здесь бесспорны. Для дальнейшего развития биологии, да и всего естествознания, по-видимому, более принципиальным явилось то обстоятельство, что рентгеноструктурный анализ впервые подвел науку о живой природе к изучению простейших биологических объектов, познание которых требует выхода за рамки биологии и привлечения более фундаментальной естественнонаучной основы. Биология, приступив к физико-химическому изучению молекулярной структуры белков и других природных веществ, их взаимодействий и превращений в живых организмах, впервые соприкоснулась на том же элементарном уровне с физико-химическими исследованиями молеку-
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed