Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
РНК - лишь крайне ограниченное число нуклеотидных последовательностей Причины этого станут очевидными после обсуждения теории структурной организации белковых молекул и конкретных результатов расчета А сейчас рассмотрим специфику живого на молекулярном уровне
Сопоставление свойств соединений органического и неорганического мира позволяет, как мне кажется, сделать вывод, что особое качество живой материи прежде всего обусловлено белками Они в той же мере являются носителями активного начала всего живого, в какой ДНК -носителями потенциального начала Исключительная роль природных аминокислотных последовательностей в процессах жизнедеятельности и структурировании макромолекулярных комплексов, органелл, клеток, тканей, органов и целых организмов заключается в присущей только им способности к структурной самоорганизации собственных молекул В зависимости от внешнего окружения белковые цепи могут находиться в двух равновесных состояниях в виде флуктуирующего статистического клубка и в форме компактной трехмерной структуры Первое состояние лишено специфических черт живого и своим поведением мало отличается от синтетических полимеров в растворе Аминокислотные последовательности обретают свои исключительные свойства - становятся белками - лишь во втором равновесном состоянии, когда цепи свертываются и принимают фиксированные формы, обладающие биологической активностью
Активные формы природных аминокислотных последовательностей, согласно предложенным мною количественным теориям структурной и структурно-функциональной организации белковых молекул [56, 57], не относятся к какому-то особому состоянию материи, свойства которой, как физические, так и химические, не подчиняются законам, установленным при изучении иных систем, в том числе неорганических Исключительность активных форм белков не в принципиальной новизне природы их физических и химических свойств, сколь бы необычными они ни казались, а в самом факте образования таких форм, в неизбежности этого явления только у природных аминокислотных последовательностей (и ограниченного круга рибонуклеотидных последовательностей)
Таким образом, можно утверждать, что специфика живой материи обусловлена белками, которые свои особые качества обретают в процессе самопроизвольного перехода полипептидной цепи от состояния флуктуирующего статистического клубка к нативной трехмерной структуре, в каждом случае уникальной по биологической функции Именно спонтанное образование фиксированной активной пространственной формы молекулы белка, а не сама форма, есть изначальная причина фундаментальных особенностей живой материи С чисто физической точки зрения этот уникальный акт творения живого заключается в спонтанной трансформации тепловой энергии необратимых флуктуаций в целенап равленную механическую работу создания высокоорганизованной системы Белки представляются почти единственными в природе (по меньшей мере самыми совершенными и распространенными) автоматическими молекулярными преобразователями энергии хаотического теплового дви-
экения в энергию более высокого ранга - механическую и энергию сте-реоспецифических внутримолекулярных взаимодействий Появившаяся самопроизвольно из хаоса упорядоченная трехмерная структура белка далее способна к трансформации всех других, необходимых для жизни видов энергии С точки зрения равновесной термодинамики спонтанное возникновение в изолированной системе порядка из беспорядка нереально Действительно, в само собой протекающих в неживой природе процессах происходят превращения всех известных видов энергии в тепло, которое рассеивается, т е наблюдаются лишь самопроизвольные переходы порядка в хаос, но не наоборот
Присущая белкам способность к структурной самоорганизации представляет собой элементарное фундаментальное качество живой материи, обусловливающее специфические особенности биологических систем всех последующих ступеней иерархической лестницы живого Каков же механизм молекулярной структурной организации белка, этой аристотелевской энтелехии живой материи, и можно ли понять его на основе существующего уровня естественнонаучных знаний7 Рассмотрению этого вопроса посвящена большая часть настоящей книги
ЛИТЕРАТУРА
1 Тейяр де Шарден П Феномен человека М Наука, 1987
2 Вернадский В И Труды по всеобщей истории М Наука, 1988
3 Толстой Л Н Война и мир Т 4 М Гослитиздат, 1949
4 Бердяев НА Самопознание М Междунар отношения, 1990
5 Соловьев Вл С Литературная критика М Современник, 1990
6 Эйнштейн А II Эйнштейн и современная физика М Знание, 1956 С 3-50
7 Бердяев Н А Философия свободы Смысл творчества М Мысль, 1989
8 Капица ПЛ //Вопр философии 1979 N° 1 С 61-71
9 Александров АД Проблемы науки и позиция ученого Л Наука, 1988
10 Тимирязев К А Основные черты истории развития биологии в XIX столетии Таннери П Исторический очерк развития естествознания в Европе (1300-1900) М,Л Гостех теоретиздат, 1934 С 3-89
11 Тимирязев К А Наука Очерк развития естествознания за три века (1620-1920) Пг Науч хим техн изд во, 1920
