Решение проблемы самоорганизации предбиологических систем

Существует два подхода к решению проблемы самоорганизации предбиологических систем:

• а) субстрактный подход;
• б) функциональный подход.
• а) накопление информации об отборе химических элементов и структур, т. е. проблема состава элементов-органогенов и соответствующей структуры биологических систем. Отбор химических элементов проходил в процессе самоорганизации предбиологических систем.

Предполагается, что из 114 открытых сегодня химических элементов, попадая в живые организмы, участвуют в их жизнедеятельности. Но основу живых систем составляют только 6 элементов, получивших название органогенов (С, Н, О, N, Р, S). Общая весовая доля их в организме составляет 97,4%. За ними следуют 12 элементов, которые участвуют в построении физиологически важных компонентов биосистем (Nа, К, Са, Мg, AI, Fe, Si, Cu, Zn, Co, Ni) — 1,6% в организме. Еще около 20 элементов участвуют в построении и функционировании узко специфических биосистем, например, водорослей. (Участие всех остальных элементов в построении биосистем не зафиксировано).

В настоящее время насчитывается около 8 млн. химических соединений, из них 96% - органические, состоящие из тех же 6−18 элементов. Из остальных почти 100 элементов природа создала всего около 300 тысяч неорганических соединений.

В результате эволюции шел и отбор химических соединений.

Из млн. органических соединений в построении живого участвуют только несколько сотен, из 100 известных аминокислот в состав входит лишь 20; лишь по 4 нуклеотида ДНР и РНК лежат в основе всех сложных полимерных нуклеиновых кислот, которые отвечают за наследственность и регуляцию белкового синтеза в любых живых организмах.

Исследования показывают, что в ходе эволюции отбирались те структуры, которые способствовали резкому повышению активности и селективности действия каталитических групп.

б) функциональный подход сосредоточил внимание на исследовании самоорганизации материальных систем, на выявление законов самоорганизации.

Общая теория химической эволюции и биогенеза А.П. Руденко

Предложил в 1964 году А. П. Руденко.

Сущность: химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем и, следовательно, эволюционирующим веществом являются катализаторы. Новые катализаторы появляются не путем захвата из внешней среды, а благодаря саморазвитию.

Основной закон химической эволюции

С наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности.

Развитие химических знаний позволяет надеется на разрешение многих проблем, стоящих перед человечеством.