ДНК и РНК

Наука располагает определенными фактами, относящимися к проблеме происхождения и сущности жизни, но очевидно их недостаточно для однозначного ответа.

Особую роль играют исследования вопроса о переходе от неживого к живому. Данные исследований показывают, что переходные формы от неживого к живому имеют свойства и неживого, и живого (например вирусы), что еще больше подчеркивает как единство неживого и живого, так и их качественное различие.

Известно, что живые организмы и тела неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. (В клетках ~ 60 химических элементов). Сходство органического и неорганического мира на атомном уровне указывает на связь и единство живой и неживой природы.

К свойствам живого обычно относят: обмен веществ, способность к росту, воспроизведение себе подобных, способность к эволюционному развитию, раздражимость, подвижность. Наличие только некоторых этих свойств не является достаточным для определения жизни.

Например: .ледник, река - характеризуются ростом, подвижностью, развитием, но не обладают воспроизводством. Звезды, планеты, звездные системы (галактики) рождаются, стареют и умирают, т.е. эволюционируют, они подвижны и даже могут образовывать новые звезды, но эти новые образования не будут подобны исходным. С другой стороны, мы не задумываясь к живому относим растения. хотя подвижность им не свойственна.

Таким образом, лишь комплекс свойств: раздражимость, обмен веществ, способность к росту, индивидуальному и историческому развитию, воспроизведение себе подобных - может считаться необ ходимым и достаточным для определения жизни.

Исходя из определения жизни Ф. Энгельсом ("Жизнь - есть способ существования белковых тел ."), некоторые ученые были склонны считать живыми уже единичные молекулы белка. Но нельзя согласится с этим, т.к. белки не обладают способностью к самовоспроизведению и обмену веществ. Следовательно, образование белка в результате химического процесса не равносильно возникновению жизни.

Свойством воспроизведения себе подобных обладают нуклеиновые кислоты и даже отдельные фрагменты молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая) - обнаружена в 1868 г. в клеточных ядрах - являются веществом наследственности. В 1953 г. - Ф. Крик и Д. Уотсон построили модель ДНК, которая состоит из двух полимерных цепочек, закрученных одна вокруг другой с образованием двойной спирали. Согласно этой модели каждая из цепочек молекулы ДНК состоит из четырех типов мономеров - нуклеотидов. В свою очередь, в состав нуклеотидов входят три компонента, соединенные прочными химическими связями:

1) азотистое основание;

2) углевод (дезоксирибоза);

3) остаток фосфорной кислоты.

Азотистые основания - это пурины, имеющие двойное углеродно-азотное кольцо, и пиримидины. имеющие одно такое кольцо. Пурины представлены - аденином (А) и гуанином (Г), пиримидины - ти-мином (Т) и цитозином (Ц). За счет фосфорной кислоты нуклеотиды могут соединяться друг с другом за счет химической связи, образуя нуклеиновые кислоты. Модель Крика - Уотсона подтвердилась. Интересно, что спираль - самая распространенная форма во Вселенной, от атомов до галактик. Не случайно , что молекулы ДНК имеют форму двойной спирали. Эта форма выгодна в тесноте микромира. У некоторых растений длина ДНК достигает 40 м и заключается в клеточном ядре размером ~ микрон.

Функция ДНК - информационная - порядок расположения ее четырех нуклеотидов несет важную информацию, определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков, т.е. их первичную структуру. Набор белков (ферментов, гормонов) определяет свойства клетки и организма. Молекулы ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их в поколениях потомков, т.е. ДНК -носитель наследственной информации.

Ген - часть ДНК.

РНК - рибонуклеиновая кислота - похожа на ДНК и тоже попоена из мономерных нуклеотидов 4 типов. Только в состав РНК вместо тимидинового нуклеотида входит похожий на него - уридиловый (У) (урацил). Также в состав РНК входит сахар - рибоза. Но Равное отличие: спираль - одинарная. РНК участвуют в реализации наследственной информации, хранящейся в ДНК, через синтез белка.

Так вот, можно ли считать молекулы ДНК носителями жизни? доказано, что самокопирование ДНК и реализация заключенной в ней информации происходит только при наличии ферментов, источников энергии - молекул АТФ. воды и других соединений. Очевидно, что отдельные молекулы нуклеиновых кислот тоже не являются живыми.

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота - универсальный биологический аккумулятор энергии: световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ.