Азотистые основания

Y C

Рис. 3. Реакция перекрестного катализа

Идет удивительная реакция, характерная для работающего биологического объекта. По параметру концентрации в определенной химической среде возникает бифуркационное явление, в результате которого в среде возникает устойчивое кольцо локализации энергии - вихрь.

Из вещества Y получается X, а из X одновременно получается Y и процесс устойчив. Такой реакцией, например, может быть описана взаимосвязь между нуклеиновыми кислотами и протеином: нуклеиновые кислоты являются носителями информации, необходимой для синтеза протеинов, а протеины в свою очередь синтезируют нуклеиновые кислоты.

Позвольте! Но это же напоминает те явления, которые мы наблюдали на небиологических объектах природы. А может быть эта весточка одна из многих о том, что человека не следует вырывать из природы, как мы теперь говорим: из окружающей среды. Приятно сознавать, что человек - органичная часть (элемент) природы, который проявляет собой одну из её ипостасей.

В таком случае законы, которые мы открыли, изучая небиологическую природу, распространяются и на человека. Можно сказать так: человек представляет собой огромную систему атомов и молекул, в которой по определенным параметрам (температура, концентрация и т.д.) могут возникать точки бифуркации, различные формы локализации энергии в том числе и в виде устойчивых колец-вихрей.

Глава 2

Генетическая форма памяти

2.1.Устройство хромосом

Давайте запомним предыдущее и вскроем новый блок информации. В начале XX столетия в Европе возник интересный перекресток двух наук - физики (посвящена фундаментальным принципам и понятиям учения о природе) и биологии (посвящена науке о жизни). На этом перекрестке волей истории встречались на знаменитых трепах (прообраз будущих мозговых штурмов) молодые ученые физики: Бор, Чэдвик, Резерфорд, Блэкетт, Оже; молодые биологи Касперсон, Тимофеев-Ресовский, Густафсон, Баур и др. Физика и биология переживали предродовой (перинотальный) период. Количество неординарно - пародоксальных экспериментальных данных, выходивших за рамки прокрустова ложа устоявшихся классических представлений, возросло. Потребовался новый подход к способу интерпретации и осмысления материала. В этом смысле трепы были гениальным изобретением начала XX столетия. Самые свежие экспериментальные данные, в условиях снятия догмата авторитета, укладывались в фантастические гипотезы, которые тут же проверялись в экспериментальных лабораториях. На ноги вставали новые теории, которые давали неординарные инженерные приложения.

Под пристальным вниманием оказалось ядро. Работа с ядром атома привела физиков в 1942 году к реальному получению ядерной энергии. Работа с ядром клетки привела биологов (1953-1954 гг.) к утверждению, что наследуемая информация жизни (можно сказать, ключ к энергии жизни) сосредоточена в ядре клетки. Оказывается, ядро эукариота (гр. eu-хорошо + karyon - ядро ореха) являет собой хранилище хромосом - ядерных структур, в которых сосредоточено [5] более 90% генетического материала эукариотической клетки. Система организации атомов в генетическом материале столь своеобразна, столь красива, что невольно приходит на ум сравнение с поэтическими строками великих мастеров человеческой речи. Нас привлекает процесс организации атомов в структуру.

а · P ·· · · · ·

C · O

N P

H · O · · ·

· · · · · N ·

C · H

P ·

· · · · · ·

S-Сахар - пентоза

Г - гуанин

А - аденин

б

		Т - тимин		Ц - цитозин
	F-Фосфатные группы

в Мономер-нуклеотид

· · · · · · ·

		Т		Г

Т

Ц

А

ОН

F

S

ОН

F

S

ОН

F

S

· · · ·

· · · · · · · ·

г Полинуклеотидная цепь

Рис. 4. Схема организации молекулы ДНК

Из хаоса - естественного состояния замкнутой системы, по непонятным для нас причинам начинает идти процесс строительства хорошо организованного храма-вместилища генетической информации. Процесс условно можно разбить на несколько этапов (рис. 4):

1. Из хаоса а возникают большие группы химических соединений б: сахариды (сахар-пентоза), фосфатные группы (остатки фосфорной кислоты), азотистые основания (аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин(Ц)).

2. Группы б объединяются и создают мономер - нуклеотид в, в который входит гидроксильная группа- OH.

3. Из мономеров-нуклеотидов в возникает макромолекула нуклеиновой кислоты и через гидроксильную группу она вырастает в гигантскую полинуклеотидную цепь г.

4. Две полинуклеотидные цепи, связанные между собой

через азотистые основания (А-Т, Ц-Г - есть большой соблазн сказать: возникает четыре буквы (А, Т, Ц, Г,) из неведомого нам алфавита и для такого заявления есть вполне определенные основания [6]), образуют молекулу ДНК.

В свою очередь молекула ДНК образует спираль, закрученную вокруг собственной оси. Диаметр спирали 2 нм. с шагом 3,4 нм.

2 нм

3,4 нм

Рис.5.Основные линейные размеры спирали молекулы ДНК

Что же послужило причиной, в результате которой хаос родил этот храм-вместилище человеческой памяти? Вопрос, на который человечество ищет ответ все время своего существования. Если опереться на одну из работ П.П. Гаряева, то есть основания для существования и такой гипотезы:

Вероятно, процесс естественной эволюции абиогенно возникшего “первичного бульона” из органических молекул-предшественников РНК, ДНК, белков и других существенных компонентов биосистем был сочетан с актом введения информации в первые нуклеиновые кислоты, она была артефактом. И эта информация была речевой. В начале было слово.... [6].

2.2. Хранилище информации

Есть достаточно много оснований для того, чтобы сказать сегодня уверенно, что хромосомы являются материальным носителем наследуемой человеком информации. Ядро эукариота - шар диаметром примерно 10^-7 м. и является вместилищем 23-х пар хромосом, которые изящно уложены в это хранилище.

Понятие хромосомы восходит на нашей памяти в прошлое столетие. Немецкий морфолог В. Вальдейер предложил для обозначения внутриядерной структуры эукариотической клетки термин хромосома (< гр. chromo-цвет + гр. soma - тело). Человек, находясь в плену своей идеи дойти до первопричин, которые могут состоять из простейших кирпичиков, нашел, исследуя материал ядра эукариота, что в нем при добавлении красителя проявляются цветные тела. Появился термин цветное тело - хромосома. Прошло немного времени и в двадцатых годах двадцатого столетия уже возникли основания для заявления:..... было ясно, что хромосомы являются основой того, что мы сейчас называем кодом наследственной информации [7].

Сегодня о составе хромосомы известно почти все: она состоит из молекул ДНК, которые в свою очередь состоят из двух нитей полинуклеотидных цепей.

Каждая ниточка заботливо намотана на белок. Похоже на проводник с током (нитка полинуклеотидной цепи), который намотан на изолятор (белок) - инженерное представление. Возникает нуклеопротеиновый комплекс - хромосома. В ядре хромосомы присутствуют парами и таких пар в ядре эукариота – 23 шт. Сконструированная природой хромосома, если её мысленно вытянуть в прямую нить, достигнет длины до 170 см. Поэтому конструктор скрутил хромосому из спиралей молекул ДНК, что позволило упаковать все 23 пары хромосом в ядро, диаметр которого составляет 0,1 мкм.

В результате в ядре возникла высокая плотность упаковки ажурной цепи атомов с расстоянием друг от друга порядка 3×10^-11м. Удивительно, но в этой ажурной цепи возникли объединения нуклеотидов, свойства которых позволяют утверждать, что они являют собой самостоятельные объекты.

Толкование этих объединений восходит к 1865 году, когда основоположник генетики Г. Мендель пришел к выводу, что наследственный материал представлен отдельными (дискретными) наследственными задатками, отвечающими за развитие определенных признаков организма. В 1909 году В. Иогансен назвал наследственные задатки Г. Менделя генами. В своих воспоминаниях Тимофеев-Ресовский уже говорит: ...гены, наследственные факторы, несомненно самые занятные и самые существенные элементарные жизненные явления. Это те элементарные части, которые образуют то, что сейчас принято называть кодом наследственной информации и далее ...основной элементарной структурой является ген - элементарная, далее неделимая частица-макромолекула нуклеиновой кислоты. Частица, которая способна к конварьянтной редупликации, т.е. способна рядом с собой строить точно подобную себе.

Храм информации, библиотека (или каталог?) памяти биологических объектов состоит оказывается из небольшого набора легких атомов начала таблицы Менделева:

H, C, O, P, N.

Если атомы выстроить в одну линию на расстояние химических связей друг от друга, то линейные размеры основных строительных элементов храма (без учета белков) в метрах могут быть с определенной степенью приближения представлены так:

атом - нуклеотид - ген - хромосома - ядро

10^-10 10^-8 10^-4 10^-1 4,6

2.3. Заполненность хранилища информацией

Линейные размеры элементов храма информации не более чем экзотика. Серьезно стоит вопрос: достаточно ли емкостей в хранилище для информации?

Давайте немного посчитаем. В сосредоточенном состоянии человек может воспринимать количество информации до 10¹¹ бит/сек [8]. Допустим, всю воспринимаемую информацию человек направляет в свой информационный храм для записи. Для такого предположения есть некоторые основания. Работы гипнотизеров, наблюдения человека в постстрессовых состояниях свидетельствуют о том, что человек из любого прожитого периода вспоминает удивительно детализированные события. В таком случае, в храме предусмотрены достаточные информационные емкости. Какова же должна быть величина этих емкостей?

Предположим, человек живет сто лет, или этот промежуток времени, выраженный в секундах, составит примерно 3×10⁹ с. Каждую секунду жизни записывается 10¹¹ бит информации, следовательно, за сто лет человек отправит в свой информационный храм на запись 3×10²⁰ бит.

Что же там в храме за емкости? А в храме -ажурное строение из атомов. Количество этих атомов можно пересчитать. На каждой хромосоме находится примерно тысяча ген. В составе каждого гена сосредоточено порядка 10⁶ атомов. В ядре эукариота находится 46 хромосом. Следовательно, количество атомов в ядре:

10³ × 10 ⁶ × 46 = 4,6 × 10¹⁰ шт.

И вот у нас две цифры рядом: надо записать 3×10²⁰ бит, а для этого есть 4,6×10¹⁰ штук атомов. Количество информации столь велико, что встает вопрос: Да в этом ли храме записана информация? Экспериментальные данные позволяют уверенно заявлять, что именно в этом храме хранятся информационные записи. Тогда давайте с помощью гипотез попытаемся понять природный феномен.

Гипотеза 1. Информация записывается с использованием энергетических полей вне материального носителя с массой покоя [8].

Гипотеза 2. Информация записывается в виде явления

ФПУ [6], предполагающего взаимодействие полевых структур и материального носителя, обладающего массой покоя.

Гипотеза 3. Белок подобно нашему жесткому диску ЭВМ служит накопителем долговременной информации. Одновременно при этом имеют место и предположения гипотезы 2.

В задачу, которую мы разрешаем в этой работе, не входит доказательство состоятельности той или иной гипотезы. Важен факт, что в биологическом теле существует огромное количество эукариотов, порядка 10¹⁵ шт. В ядрах эукариотов сосредоточена однотипная информация, т.е. в каждом ядре записано одно и тоже.

Трудно себе представить, что природа потеряла рассудок от великолепного хранилища информации. Понастроила их без счета во всем биологическом организме. Заполнила одной и той же информацией. С нашей точки зрения разумнее предположить, что все ядра связаны единым полем и являются реперными точками этого поля.

Глава 3

Модель: сознательное - бессознательное

3.1. Создание модели

Любое природное явление человеку хочется понять. Путей к пониманию много. Наука предпочитает путь моделирования природных процессов. На базе ряда природных явлений или экспериментальных данных выстраивается умозрительная гипотеза, которая связывает явления единым логическим рядом. Возникает модель процесса. Таким образом, модель- детище эксперимента и его осмысления. Человек понимает, что построенная им модель представляет собой лишь слепок с богатого природного явления. Осмыслением и моделированием этого явления занимаются многие люди, и слепки, которые они изготовляют, могут не совпадать.

Модель хорошо описывает природное явление, если прогнозы, которые из нее следуют, подтверждаются экспериментом. Удивительно объемно вырисовывается исследуемое явление, когда прогнозы разноплановых моделей дают в эксперименте одинаковые результаты.

Построим модель сознательное – бессознательное исходя из следующих соображений:

- Есть целый набор экспериментальных данных, утверждающих, что информация о биологическом объекте, сосредоточенная в ядре эукариота, раскрыта всего на 2-5 %. Остальная область закрыта пока от нашего понимания и гипотез о ее содержании существует много. Одни гипотезы утверждают, что эта область занята лишь сведениями о поломках в биологическом объекте и её можно рассматривать как зону свалки ненужного материала. Другие гипотезы утверждают, что молчаливая часть ядра содержит в себе информацию космических масштабов, которую человеку еще предстоит прочитать.

- Биологическая жизнь сравнивается с океаном, где осознаваемое явление - лишь миг, представленный поднявшейся волной над бездной бессознательного - спокойного океана.

Рассматривая два этих соображения, можно представить себе модель-рисунок, которая совмещает в себе представление о сознательном и бессознательном. Существует достаточно много справочной литературы, определяющей термины сознательное и бессознательное. Мы не претендуем сейчас на уточнение содержания этих терминов.

Дата добавления: 2015-04-25