Category: животные

Category was added automatically. Read all entries about "животные".

Введение в биологию — пост №8


VIII
Функции белков


Функции белков, прежде всего, очень разнообразны. Обычно в учебниках они перечисляются примерно таким списком: транспортная функция, сигнальная, структурная, ферментативная, двигательная, защитная. Здесь надо прежде всего иметь в виду, что на самом деле речь идёт о категориях функций, внутри каждой из которых есть значительное разнообразие. Например, один белок, выполняющий функцию, нам уже известен: это гемоглобин, который переносит кислород к разным органам нашего организма. Но есть и куча других транспортных белков, которые что-то куда-то переносят, каждый своим особенным способом. Сигнальная функция — белки могут быть рецепторами на поверхности клетки, они избирательно связываются с какими-то веществами и передают информацию об их присутствии внутрь клетки; белки могут также передавать информацию от одних органов к другим на уровне многоклеточного организма (гормоны). Структурная функция — означает, что из белков что-то построено. Здесь тоже много разных вариантов, в пример можно привести кератин, из которого состоят ногти и волосы. Двигательная — есть белки, которые способны, извлекая из каких-то источников энергию, изменять свою форму и совершать таким образом механическую работу (например, белки мышц). Защитная функция — речь может идти, например, об антителах, защищающих нас от болезней, они тоже бывают разные.

Но самое большое разнообразие белков мы встретим среди ферментов. Ферментами называются белки, выполняющие каталитические функции. Катализатором в химии называется вещество, которое вступает в реакцию, но в результате выходит из неё в изначальном виде, и поэтому не расходуется, и с которым реакция идёт существенно быстрее, чем без него. Иными словами — вещество, ускоряющее химическую реакцию. На самом деле, слово «ускорять» здесь — некая формальность, на самом деле без катализатора некоторые реакции идут настолько медленно, что на макроуровне можно сказать, что они не идут вовсе. А с катализатором идут. Это явление довольно распространено в неорганической химии, к примеру, очень многие реакции могут катализироваться платиной или палладием.

Живые организмы, понятное дело, осуществляют кучу разнообразных химических реакций. Более того — большинство этих реакций не идут самопроизвольно. Вот, например, мы говорили, что углеводы могут использоваться как источник энергии. Как именно будет извлекаться энергия, какие именно превращения будут происходить? Подробнее об этом чуть позже, но вот на рисунке ниже несколько реакций, объясняющих, что в нашем организме будет происходить с глюкозой (это, разумеется, только очень малая часть всего нашего метаболизма).
Collapse )

Введение в биологию — оглавление

Введение в биологию — пост №7


VII
Аминокислоты. Белки


Аминокислотой будет называться любое органическое вещество по факту наличия в его молекуле карбоксильной группы и аминогруппы — то есть являющееся одновременно амином и карбоновой кислотой. Внимательные читатели могли заметить, что вообще-то мы уже сталкивались с такими веществами — на картинках в разговоре про изомерию встречался аланин. Вот он (трёхмерная структура здесь не отражена):




Здесь аминогруппа соединена с тем же атомом углерода, что и карбоксильная группа. Такие аминокислоты называются α-аминокислотами (буквой α здесь обозначается первый атом в углеродной цепи, начиная от карбоксильной группы). В принципе возможны, разумеется, и другие варианты, но именно α-аминокислоты будут интересовать нас в первую очередь, так как именно из них состоят белки.

Каким же образом они из них состоят? Вот общая формула всех α-аминокислот:




Буква «R» обозначает радикал, то есть на её месте в принципе может быть что угодно. Но для белков пригодятся не любые α-аминокислоты, а только вполне определённые. Существует 20 стандартных аминокислот, из которых живые организмы строят белки (в принципе, есть ещё кое-какие их производные, но это уже детали). Вот они:
Collapse )

Введение в биологию — оглавление

Мифы об эволюции – 4


Миф №4: «Переходные формы так и не обнаружены».

На самом деле палеонтологические музеи просто забиты этими самыми переходными формами, в чём каждый может легко убедиться самостоятельно. Их количество столь велико, что даже не имеет смысла приводить примеры – чтобы не создать впечатления, что этими примерами дело ограничивается.

Часто при обсуждении переходных форм часто приходится слышать, что, мол, какую ни возьми, оказывается, что это не предок, а «боковая ветвь». Но требование найти буквально предка означает практически то же самое, что требование найти какого-то конкретного пра-пра-пра-пра-пра-пра-пра-пра…дедушку. На это палеонтология рассчитывать не может. В норме останки живых организмов разлагаются, возвращаясь в круговорот веществ, и тот факт, что у нас вообще есть палеонтологический материал, имеет место благодаря редким исключениям из этого правила. Если бы у палеонтологов была информация обо всех когда-либо живших на Земле организмах, тогда, безусловно, можно было бы проследить конкретные генеалогии. Но этого нет и не должно быть.

Если же под «переходной формой» мы подразумеваем не обязательно непосредственного предка каких-то ныне живущих организмов, то что тогда имеется в виду? Всё очень просто – речь идёт о формах, по своим признакам занимающих промежуточное положение между другими. Может показаться, что это банально – наличие таких форм в принципе неизбежно и без всякой эволюции; просто невозможно придумать биоразнообразие, в котором одни зверюшки по каким-то признакам не займут промежуточного положения между другими (и это касается в равной степени и вымерших, и ныне живущих форм). Но дело не в самом наличии этих переходных форм, а в том, какие именно переходные формы имеют место. Эволюционная биология, предполагая определённые сценарии происхождения тех или иных групп, предсказывает, с каким набором признаков могут быть найдены ископаемые организмы, а с какими – нет. Например, представления о происхождении птиц предсказывали, что в принципе могут быть обнаружены динозавры с перьями. И они обнаружены! А лягушки с перьями (или пауки с перепончатыми крыльями, или обезьяны с осьминожьими щупальцами), согласно этому сценарию обнаруживаться не должны, и мы их и не находим.

Более того – эволюционная биология предсказывает не только примерные характеристики тех ископаемых, которые мы можем рассчитывать найти, но и в слоях какого возраста их следует искать, и иногда даже в каких именно географических областях. И эти предсказания замечательным образом подтверждаются. И не беда, что археоптерикс оказался не прямым предком птиц – именно предположение о происхождении птиц от рептилий позволяет предсказывать появление «боковых веточек» на этом пути, и поэтому подтверждается таким образом.

Шмальгаузен

Ввожу ещё один новый тэг – «цитаты». Под ним я буду чем-то заинтересовавшие меня цитаты из прочитанных мною книг, в первую очередь для того, чтобы самому освежать их в памяти. Это могут быть 1) удачные формулировки, годные на афоризмы, 2) интересные и оригинальные мысли, 3) что-то спорное, чему мне хочется возразить. Если цитаты сопровождаются какими-то «пометками на полях», будет добавляться тэг «размышления».

На первый раз парочка цитат из Шмальгаузена.

Жизнь особи у растений и у животных не имеет самостоятельного биологического значения и охраняется лишь постольку, поскольку она обеспечивает оставление потомства. ("Проблемы дарвинизма").

На самом деле вся активность организмов направлена только на сохранение преемственности жизни, на обеспечение жизни в потомстве, и само образование более или менее стойкой индивидуальности есть лишь средство для обеспечения этой преемственности. Поэтому в размножении мы имеем основное и наиболее примитивное проявление активности организмов. ("Факторы эволюции").