Предпосылки и современные представления о возникновении жизни на Земле.

Существуют две главные гипотезы, по-разному объясняющие появ­ление жизни на Земле. Согласно гипотезе панспермии, жизнь занесена из космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путем намеренного «заселения» планеты разумными пришельцами из других миров. Согласно гипотезе, жизнь возникла на Земле, когда сложи­лась благоприятная совокупность физических и химических условий, сделавших возможным абиогенное образование органических веществ из неорганических. В середине прошлого столетия Л. Пастер окончательно доказал невозможность самозарождения жизни в теперешних условиях. В 20-х годах текущего столетия биохимики А. И. Опарин и Дж. Холдейн предположили, что в условиях, имевших место на планете несколько миллиардов лет назад, образование живого вещества было возможно. Главные этапы на пути возникновения и развития жизни, по-ви­димому, состоят в: 1) образовании атмосферы из газов, которые могли бы служить «сырьем» для синтеза органических веществ (метана, оксида и диоксида углерода, аммиака, сероводорода, цианистых сое­динений), и паров воды, 2) абиогенном (т.е. происходящем без участия организмов) образовании простых органических веществ, в том числе мономеров биологических полимеров — аминокислот, Сахаров, азоти­стых оснований, АТФ и других мононуклеотидов, 3) полимеризации мономеров в биологические полимеры, прежде всего белки (полипеп­тиды) и нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды); 4) образовании предбиологических форм сложного химического состава — протобионтов, имеющих некоторые свойства живых существ; 5) возникновении простейших живых форм, имеющих всю совокупность главных свойств жизни,— примитивных клеток; 6) биологической эволюции возник­ших живых существ.

Закон физико-химического единства живого вещества В.И. Вернадского. Природные биогенные элементы.

В.И Вернадский развил это направление и разработал учение о биосфере как глобальной системе нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жи­вым веществом. Он распространил понятие биосферы не только на сами организмы, но и на среду их обитания, чем придал концепции биосферы биогеохимический смысл. С именем В.И. Вернадского связано также формирование социаль­но-экономической концепции биосферы, отражающей ее превращение на определенном этапе эволюции в ноосферу вследствие деятельности человека, которая приобретает роль самостоятельной геологической силы. Учитывая системный принцип организации био­сферы, а также то, что в основе ее функционирования лежат кругово­роты веществ и потоки энергии, современной наукой сформулированы биохимическая, термодинамическая, биогеоценотическая, кибернетиче­ская концепции биосферы. В.И. Вернадский представляет ноосферу не как нечто внешнее по отношению К био­сфере, а как новый этап в развитии биосферы, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы. Согласно В.И. Вернадскому, био­сфера - это такая оболочка, в которой существует или существовала в прошлом жизнь и которая подвергалась или подвергается воздействию живых организмов. Она включает: 1) живое вещество, образован­ное совокупностью организмов; 2) биогенное вещество, которое со­здается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, сланцы, известняки и др.); косное вещество, которое образуется без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты); 4) биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятель­ности организмов и абиогенных процессов (почвы).

Различия жизненных циклов нормальных и опухолевых клеток Регуляция клеточного цикла к митотической активности.

Нарушения той или иной фазы митоза приводят к патологическим изменениям клеток. Отклонение от нормального течения процесса спирализации может привести к набуханию и слипанию хромосом. Иногда наблюдается отрыв участка хромосомы, который, если он лишен центромеры, не участвует в анафазном перемещении к полюсам и теряется. Отставать при движении могут отдельные хроматиды, что приводит к образованию дочерних ядер с несбалансированными хро­мосомными наборами. Повреждения со стороны веретена деления приводят к задержке митоза в метафазе, рассеиванию хромосом. При изменении количества центриолей возникают многополюсные или асимметричные митозы. Нарушение цитотомии приводит к появлению дву- и многоядерных клеток. На основе митотического цикла возник ряд механизмов, с по­мощью которых в том или ином органе количество генетического материала и, следовательно, интенсивность обмена могут быть увели­чены при сохранении постоянства числа клеток. Удвоение ДНК клетки не всегда сопровождается ее разделением на две. Поскольку механизм такого удвоения совпадает с предмитотической редупликацией ДНК и оно сопровождается кратным увеличением количества хромосом, это явление получило название эндомитоза.

Закономерности потока веществ в про - и эукариотипических клетках.

Реакции дыхательного обмена не только поставляют энергию, но и снабжают клетку строительными блоками для синтеза разнообразных молекул. Ими являются многие продукты расщепления пищевых веществ. Особая роль в этом принад­лежит одному из этапов дыхательного обмена — циклу Кребса, осуществля­емому в митохондриях. Через этот цикл проходит путь углеродных ато­мов (углеродных скелетов) большин­ства соединений, служащих промежуточными продуктами синтеза химических компонентов клетки. В цикле Кребса происходит выбор пути превращения того или иного соединения, а также переключение обмена клетки с одного пути на дру­гой, например с углеводного на жи­ровой. Таким образом, дыхательный обмен составляет ведущее звено потока веществ, которые объединяют пути расщепления и образования углеводов, жиров, нуклеиновых кислот.