Физические и химические основы явлений наследственности icon

Физические и химические основы явлений наследственности



НазваниеФизические и химические основы явлений наследственности
Дата конвертации31.07.2012
Размер45.95 Kb.
ТипРеферат
Физические и химические основы явлений наследственности


Физические и химические основы явлений наследственности. Революция в генетике была подготовлена всем ходом могущественногоразвития цдей и методов мендилизма и хромосомной теории наследственности.Уже в недрах этой теории было показано, что существуют явлениятрансформаций у бактерий; что хромосомы - это комплексные компоненты,состоящие из белка и нуклеиновой кислоты. Молекулярная генетика - этоистинное детище всего XX века, которое на новом уровне впитало в себяпрогрессивные итоги развития хромосомной теории наследственности, теориимутации, теории гена, методов цитологии и генетического анализа. На путяхмолекулярных иследований в течении последних 20 лет генетика претерпелапоистене революционные изменения. Она является одной из самых блестящихучастниц в общей революции современного естествознания. Благодаря ееразвитию появилась новая концепция о сущестности жизни, в практику вошлиновые могущественные методы управления и познания наследственности,оказавшие влияние на сельское хозяйство, медицину и производство. Основным в этой революции было раскрытие молекулярных основнаследственности. Оказалось, что сравнительно простые молекулыдизоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) несут в своей структуре записьгенетической информации. Эти открытия создали единую платформу генетиков,физиков и химиков в анализе проблем наследственности. Оказалось, чтогенетическая информация действует в клетке по принципам управляющих систем,что ввело в генетику во многих случаях язык и логику кибернетики. Вопреки старым воззрениям на всеобъемлющую роль белка как основужизни, эти открытия показали, что в основе приемственности жизни лежатмолекулы нуклеиновых кислот. Под их влиянием в каждой клетке формируютсяспецифические белки. Управляющий аппарат клетки собран в ее ядре, точнее -в хромосомах, из линейных наборов генов. Каждый ген, являющийсяэлементарной единицей наследственности, вместе с тем представляет собойсложный микромир в виде химической структуры, свойственной определенномуотрезку молекулы ДНК. Таким образом современная генетика открывает перед человекомсокровенные глубины организации и функций жизни. Как всякие великиеоткрытия, хромосомная теория наследственности, теория гена и мутаций(учения о формах изменчивости генов и хромосом) оказывали глубокое влияниена жизнь. Развитие физико-химической сущности явления наследственностинеразрывно связано с выяснением материальных основ всех явлений жизни. Вявлении жизни нет ничего кроме атомов и молекул, однако форма их движениякачественно специфична. Наследственность не автономное, независимоесвойство, оно неотделимоот проявления свойств клетки в целом.Взаимодействие молеукл ДНК, белков и РНК лежит в основе жизнедеятельностиклетки и ее воспроизведения. Поскольку явление наследственности, в общемсмысле этого понятия, есть воспроизведение по поколениям сходного типаобмена веществ, очевидно, что общим субстратом наследственности являетсяклетка в целом. Явление наследственности в целом необусловлено исключительногенами и хромосомами, которые представляют собой все же только элементыболее сложной системы - клетки. Это не умаляет роли генов и ДНК, в нихзаписана генетическая информация, т. е. возможность воспроизведенияопределенного типа обмена веществ. Однако реализация этой возможности, т.е. процессы развития осыби или процессы жизнидеятельности клетки,базируется целостной саморегулирующейся системе в виде клетки илиорганизма. В настоящее время в качестве первоочередной встает задача,выяснить, как осуществляется высший синтез физических и химических формдвижения, появление которого знаменовало собой возникновение жизни инаследственности. Явление жизни нельзя свести к химии и физике, ибо жизнь -это особая форма движения материи. Однако ясно, что сущность этой особойформы движения материи не может быть принята без знания природы простыхформ, которые входят в него уже как бы в "снятом виде". Поэтому проблемафизических и химических основнаследственности является ныне одной из центральных в генетике. Ееразработка должна заложить основы для решения проблем наследственности вовсей сложности ее биологического содержания. Совершенно ясно, что важнейшиевопросы философского материализма связаны с разработкой этой проблемы.Материалистическая постановка решающих вопросов наследственности не мыслимабез признания того, что явление наследственности материально обусловлено,что в клетке которая образует поколение, должны иметься определенныематериальные вещества и структуры, физические и химические формы движениякоторых благодаря их специфическому взаимодействию создают явлениенаследственности. В свете сказанного вполне понятно то значение, которое имеетполная физико-химическая расшифровка строения биологически важных молекул.Несколько лет назад впервые химическими средсвами вне организма быласинтезирована белковая молекула - гормон инсулин, управляющий углеводнымобменом в организме человека. Недавно была расшифрована физическаяструктура дыух белков - дыхательных пигментов крови и мышц - гемоглобина имиоглобина. Для молекулы фермента лизоцина физики открыли пространственноерасположение каждого из тысячи атомов, участвующих в построении егомолекул. Установлено место в молекуле, ответственное закаталитический эффект этого биологического катализатора, недопускающегопроникновения вирусов в клетку. После этих событий, связанных с раскрытием природы генетическогокода и генетических механизмов в синтезе белков, впервые удалось датьполный химический анализ и формулы строения молекулы транспортной РНК. Всеэти открытия, включая замечательный факт, что синтез молекул ДНК идет подкоординирующим влиянием затравки (матричной ДНК), показывает, какойсерьезный шаг сделала генетическая биохимия к созданию прототипа живого. Поистине фантастические горизонты открываются на путях синтезагенов в искуственных условиях, которые осуществлены в исследованиях Г.Корана и его группы ученых-последователей. Другим выдающимся открытиемпослужила разработка условий для искусственного самоудвоения ДНК вбесклеточной системе. Было установлено, что молекулы ДНК (по крайней мере увирусов и бактерий) сущесвуют в форме замкнутого кольца и в таком видеслужат матрицей для ДНК-полимеразы. Проблемы гена и молекулярные основы ------------------------------------------------------- мутации. ------------ Одна из наиболее важных задач современной генетики являетсяполучение направленых мутаций. Эта задача в основном решается на путяхнаправленного химического преобразования молекулярных системв пределахотдельных генов. При помощи методов общей, радиационной, химической имолекулярной генетики во многих странах уже достигнуто управлениенаследственностью. В селекции микроорганизмов, растений и животных имеютсясущественные производственные достижения, полученные с помощью этих новыхметодов. Как ни сложна задача получения направленных мутаций, однако впоследних работах по молекулярной генетике найдены правильные пути, и болеетого даже некоторые элементы решения этой задачи уже достигнуты в работах сбактериями и раст. вирусами.




Похожие:

Физические и химические основы явлений наследственности iconТема урока: Физические и химические явления. Химические реакции. Цель урока
Формирование представлений об особенностях физических и химических явлений, их отличительных признаках
Физические и химические основы явлений наследственности iconТема урока: Сера, ее физические и химические свойства
...
Физические и химические основы явлений наследственности iconВведение Многообразие явлений природы
Окружающая нас природа постоянно изменяется. Вы уже знаете, что изменения, которые происходят в природе, называют явлениями. Различают...
Физические и химические основы явлений наследственности iconОбщественный смотр знаний по теме «Первоначальные химические понятия» Цель занятия
Проверить качество усвоения учащимися таких основных понятий: как физические и химические явления, чистые вещества и смеси, простые...
Физические и химические основы явлений наследственности iconВопросы к экзамену по неорганической химии Оксиды. Классификация оксидов. Основные оксиды. Физические, химические свойства. Получение и применение
Оксиды. Классификация. Кислотные оксиды. Получение. Физические и химические свойства. Применение
Физические и химические основы явлений наследственности iconФизико-химические основы разделения горючих ископаемых и продуктов их переработки физико-химические основы методов однократного испарения, ректификации, адсорбции, абсорбции, экстракции, кристаллизации, мембранных методов разделения
Физико-химические основы разделения горючих ископаемых и продуктов их переработки
Физические и химические основы явлений наследственности iconСД. Р. 3 Химия урана, плутония, тория и редких элементов Региональный компонент
Уран, его физические и химические свойства. Металлический уран. Соединения урана. Сплавы урана с другими металлами. Уран в природе....
Физические и химические основы явлений наследственности iconГенетика. Груз наследственности план : Страница истории 1Груз наследственности 8Чего нам ждать? 12Не превратят ли нас вакцины в монстров

Физические и химические основы явлений наследственности iconС. И. Кузнецов физические основы
В учебном пособии изложены все разделы курса физической механики. Даны разъяснения основных законов, явлений и понятий классической...
Физические и химические основы явлений наследственности iconУчебно-методический комплекс «Физические основы развития зрительной системы и интуиции» Разработчик
Практические занятия для студентов по предмету «Физические основы изучения в геоэкологии». Факультет географии и экологии, кафедра...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы