Кодированная информация как главный атрибут живой материи, её свойства и закономерности. Структурное кодирование биологических макромолекул. Принцип действия и структура управляющей системы живой клетки, информационная основа управляемых процессов.
Аннотация к работе
Важно, что в процессе эволюции постепенно развивались те микроскопические (физико-химические) силы, связи и взаимодействия, которые определяют характер структурной организации материи. А химический способ представления информации, с применением таких биологических элементов, стал именно тем гениальным изобретением природы, при помощи которого была подведена черта под химической эволюцией материи, и были открыты необъятные дали и непредсказуемые пути великой эволюции - информационной и биологической. Причем, находчивость живой природы изумляет, - для воплощения молекулярной информации стали использоваться такие же физико-химические силы, связи и взаимодействия, которые существуют и в микроструктуре неорганических форм материи: притяжение и отталкивание субмолекулярных частиц, ковалентные связи между атомами, нековалентные типы связывания, элементарные молекулярные силы и взаимодействия. Важен тот факт, что в процессе эволюции живой материи, естественные субмолекулярные и молекулярные силы и связи постепенно превращались в сигнально-информационный фактор, который стал использоваться в процессах управления и сигнализации живых молекулярных систем [1]. И неудивительно, что самой актуальной задачей в молекулярной биологии становится не только поиск сигнального переносчика информации (в физико-химическом воплощении), но и определение средств ее хранения, обработки, передачи и реализации.Вспомним обобщение Норберта Винера, который в свое время недвусмысленно отметил, что: «Информация - есть информация, а не материя и не энергия. Хотя понятие “информация” неоднозначно и, как правило, зависит от области ее использования и применения, однако для любой живой системы главным фундаментальным свойством является ее способность к управлению и оповещению (сигнализации). “Классическая” теория (кодированной) информации позволяет измерять информацию текстов и сообщений, исследовать и разрабатывать приемы ее кодирования в передатчике и декодирования в приемнике, измерять пропускную способность канала связи, исследовать уровень помех в канале связи и т. д. Поэтому можно сказать, что информация, хотя и зависит от многих факторов, однако она способна существовать неограниченно долго, что явно свидетельствует о том, что информация не зависит от времени своего существования. 17) Только информация (а не материя или энергия) способна обусловить информацию, - это одно из замечательных свойств (закономерностей) информации.Живые молекулярные системы обладают невероятной плотностью записи информации, так как ее кодирование в структурах макромолекул осуществляется на субмолекулярном уровне, с помощью боковых атомных групп молекулярных биологических элементов - нуклеотидов, аминокислот, простых сахаров, жирных кислот и других мономеров. Информация в живых молекулярных системах записывается с помощью элементарной формы органического вещества - мономеров (химических букв или символов). Одна из главных заслуг живой материи, видимо, и кроется в том, что с ее “легкой руки”, информация, зародившаяся и воспроизводимая в ее недрах, вырвалась как джинн из сказочной бутылки и заполнила наш мир мощными потоками и всеобъемлющими сетями виртуальной (кодированной) информации! Поэтому саму Жизнь можно представить не только как одну из форм существования материи, но и как одну из форм существования, циркуляции и воспроизведения кодированной (генетической) информации, на основе системной организации живой материи. Здесь информация и материя выступают в качестве равноправных партнеров: информация использует материю в качестве носителя, а материя использует информацию для более высокого уровня своей организации.В состав этого уникального комплекса элементов входят различные системы биологических элементов (отдельные молекулярные алфавиты): 1) восемь нуклеотидов, - “четыре из них играют роль кодирующих единиц ДНК, а другие четыре используются для записи информации в структуре РНК” [3]; Поэтому информация в живой системе, - это содержательные сведения, заключенные в том или ином послании или сообщении генома, которые хранятся, передаются и используются только в закодированной молекулярной форме в виде биологических молекул! Очевидно, что элементная база представляет собой те системы биохимических элементов, используя которые живая клетка способна информационным путем строить различные биологические молекулы и структуры (определяя их морфологическую организацию), записывать в них информацию, а затем, с помощью этих средств осуществлять любые биологические функции и химические превращения (метаболические реакции). Автор статьи считает, что информация в живой молекулярной системе передается с помощью различных дискретных кодовых сигналов, которые сначала формируются в “линейных” молекулярных цепях, а затем, и в трехмерных структурах различных макромолекул.
План
Оглавление
1. Кодированная информация как главный атрибут живой материи
2. Свойства и закономерности кодированной информации
3. Особенности молекулярной биологической информации
4. Молекулярный алфавит живой природы
5. Структурное кодирование и программирование биологических макромолекул
6. Химический и стереохимический способы разделения сигналов
7. Матричный принцип информационных взаимодействий
8. Три основных потока информации в клетке
9. Клетка как сверхминиатюрная система управления
10. Принцип действия и структура управляющей системы живой клетки
10.1 Генетическая память
10.2 Операционная система клетки
10.3 Молекулярные биопроцессорные системы для программной обработки генетической информации
10.4 Информационная основа управляемых процессов
10.5 Операционные блоки ступенчатых процессов
Список литературы
Управление клеточными процессами. Структурная схема
1. Кодированная информация как главный атрибут живой материи
Список литературы
1. Библиотека РГИУ. Философия информационной цивилизации. Интернет.
3. А. Ленинджер. Основы биохимии. Пер. с англ. в 3-х томах - М: Мир, 1985.
4. Ю. Я. Калашников. Кодирование и программирование биологических молекул. Дата публикации: 01.01.2007г., источник: http://new-idea.kulichki.com/
5. Ю. Я. Калашников. Единство вещества, энергии и информации - основной принцип существования живой материи. Дата публикации: 30 июня 2006г., источник: SCITECLIBRARY.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 07.12.2006г.
6. Ю. Я. Калашников. Жизнь - это бесценный дар материального и виртуального мира. Дата публикации: 24 января 2008г., источник: SCITECLIBRARY.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 09.01.2008г.
7. П. Кемп, К. Армс. Введению в биологию. Пер. с англ. - М: “Мир”, 1988.
8. Программирование в математике и реальном мире. Интернет.
9. Ю. Я. Калашников. Ферменты и белки живой клетки - это молекулярные биологические автоматы с программным управлением. Дата публикации: 30 июня 2006г., источник: SCITECLIBRARY.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 13.12.2006г.
10. А. А. Анисимов, А. Л. Леонтьева и др. Основы биохимии. - М: “Высш. шк.”, 1986г.
11. А. И. Коротяев, Н. Н. Лищенко. Молекулярная биология и медицина. - М: “Медицина”, 1987г.
12. Ю. Я. Калашников. “Информационное управление клеточными процессами”. Дата публикации: 05.03.2007г., источник: SCITECLIBRARY.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 22.02. 2007г.
13. Ю. Я. Калашников. Информация - гениальное изобретение живой природы. Дата публикации: 13 июля 2007г., источник: SCITECLIBRARY.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 05.05. 2007г.
14. С. Е. Здор. Об информационной сущности жизни и разума. - М: “Спутник”, 2008г.
15. М. Д. Тер-Аванесян, С. Г. Инге-Вечтомов. Генетический контроль синтеза белка. - Л: “ Изд-во Ленингр. ун-та”,1988г.