La nascita della biologia molecolare

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La nascita della biologia molecolareAll'inizio c'era solo la biologia, la scienza degli esseri viventi. È nato molto tempo fa, la sua esperienza non è calcolata in anni, nemmeno secoli - millenni. Nel tempo è invecchiato, ma non è diventato obsoleto: molte domande che la biologia era stata progettata per risolvere rimangono ancora senza risposta.

La biologia, come le cellule di un organismo vivente, era divisa. Dozzine di scienze biologiche sono state formate dalla scienza una volta unificata. Attualmente nel mondo vengono pubblicate più di 7mila riviste biologiche.

Lo sviluppo è andato sia in ampiezza che in profondità. Insieme a nuovi oggetti di ricerca, apparvero nuove fasi della cognizione. Dalle classi ai singoli organismi; da loro - ai singoli organi, e così, dal grande al piccolo, la biologia è arrivata prima alla cellula e poi alle sue singole parti. È qui, nelle cellule, che sono le unità strutturali di cui è composta tutta la vita sulla terra, che si dovrebbe cercare la chiave per svelare il codice di sintesi proteica.

E non è stato facile.

Il microscopio che una volta scoperto la biologia della cellula ha, nel tempo, esaurito le sue capacità ottiche. La strada della ricerca conduceva nelle profondità delle celle, ma la risoluzione dell'ottica ordinaria ostacolava un ostacolo insormontabile. Un raggio di luce strappò singole grandi strutture dall'oscurità dell'ignoto, ma lui non se ne accorse, semplicemente non poteva fisicamente notare quelle "piccole cose" che alla fine fecero un'era nella biologia. Nella migliore delle ipotesi, bisognava indovinarli.

Ma indovinare non significa vedere.

Ciò che il raggio di luce non poteva fare, lo fece il raggio di elettroni. L'elettronica emergente microscopio ha spinto i confini dell'invisibile: per la prima volta, gli scienziati sono stati in grado di esaminare in dettaglio la struttura della cellula.

Ma vedere non è ancora conoscere.

La nascita della biologia molecolareIl microscopio elettronico ha fornito un'immagine quasi postuma: durante la preparazione del preparato, le cellule sono morte. E per conoscere la cellula era necessario scoprire come vive, capire i meccanismi che ne governano la vita. Dopotutto, in definitiva, una cellula è costituita da molecole e il suo lavoro è il lavoro delle molecole. Fu qui che si rivelò il Rubicone, di fronte al quale i biologi rimasero indecisi per molti anni.

Le molecole sono il dominio della chimica; quindi, si dovrebbe parlare con loro nella loro lingua - chimica. I metodi per studiare oggetti puramente biologici non erano adatti a nuovi problemi; se ne doveva creare di nuovi. E per questo, a sua volta, era necessario avere almeno due condizioni: decidere di "scendere" a livello molecolare e conoscere la chimica.

Eppure, all'inizio del nostro secolo, il Rubicone era attraversato, anche se non ancora in gabbia. I primi processi biologici ad essere interpretati dal punto di vista molecolare sono stati due degli atti vitali più importanti: la fotosintesi e la respirazione. Questi due processi, secondo l'espressione figurativa dell'Accademico V.A. Engelgardt, si trovano alle due estremità opposte di una catena immensamente lunga di trasformazioni chimiche, da cui, in definitiva, si forma l'esistenza del mondo vivente. La fotosintesi svolta dalle molecole di clorofilla lega l'energia solare con le molecole di carbonio e idrogeno, fornendo agli organismi viventi non solo l'energia necessaria per le loro attività, ma anche le materie prime. La respirazione (alla quale partecipano attivamente le molecole di emoglobina) rilascia ciò che è stato immagazzinato durante la fotosintesi: il flusso di energia? per mantenere la vita, e l'idrogeno e l'ossigeno ritornano nel mondo della natura inanimata.

Questi furono i primi segni della biologia molecolare. Ben presto fu chiarita la natura chimica di un'altra funzione vitale importantissima, la trasmissione di un impulso nervoso: anche qui gli attori principali erano le molecole di sostanze chimiche: l'acetilcolina e la colinesterasi.

Infine, è stata rivelata la base molecolare del movimento, una delle principali manifestazioni della vita.La contrazione del muscolo era il risultato dell'interazione di due molecole: la proteina actomiosina e l'acido trifosforico di adenosina, di cui parleremo più avanti.

In sequenza, uno ad uno, i veli di mistero caddero dai processi vitali elementari, si rivelò l'essenza del fenomeno; e ogni volta che la verità ci veniva avvicinata da un nuovo approccio al problema, gli eventi biologici venivano visti come il risultato di interazioni chimiche.

Questo approccio è diventato gradualmente una tradizione.

La nascita della biologia molecolareTuttavia, molto restava ancora poco chiaro. E prima di tutto, il meccanismo di trasmissione dell'ereditarietà. Solo un melo nascerà da un melo; invece delle cellule del fegato, le cellule cerebrali non si formano mai. Ogni nuova generazione di cellule è simile ai suoi antenati, eredita i loro tratti, le loro caratteristiche. E poiché la vita è una forma di esistenza dei corpi proteici, la sua diversità è associata principalmente alla diversità delle proteine.

E quindi, il problema dell'ereditarietà, a livello molecolare, riposa sulla sintesi di specifiche proteine ​​responsabili di determinate proprietà dell'organismo.

E sebbene per la prima volta questo aspetto della vita cellulare sia apparso prima della biologia come un problema indipendente più di 100 anni fa, e gli scienziati abbiano mosso i primi timidi passi lungo la strada delle ipotesi negli anni '50 del diciannovesimo secolo, esclamano "Eureka!" sono stati in grado solo nella seconda metà del ventesimo. La biologia moderna è un crocevia in cui gli interessi ei metodi di biologi, fisici, chimici e matematici si scontrano. Solo i loro sforzi congiunti possono portare i risultati desiderati. Le persone sono necessarie per questo. Ciò richiede idee. Ciò richiede una tecnica. Infine, ci vuole tempo.

La storia lo ha lasciato andare, forse anche troppo generosamente. Abbiamo aspettato troppo a lungo per il risultato. Ma l'abbiamo aspettata.

C'è un segreto in meno al mondo. Un segreto in meno nella gabbia. Gli scienziati sono entrati in una fortezza chiamata sintesi proteica. La fortezza doveva essere presa d'assalto. In primo luogo, gli è stato inviato un "cavallo di Troia", un'ipotesi in un codice. Nel tempo, confermata da numerosi esperimenti, l'ipotesi ha fatto più di una breccia nella fortezza. Nuove idee immediatamente si precipitarono in loro. Consolidarono ciò che avevano ottenuto, svilupparono l'offensiva, conquistarono nuove frontiere.

E finalmente arrivò il giorno, o meglio l'anno, in cui l'atteso si avverò. La tendenza della biologia molecolare a considerare i fenomeni biologici come conseguenza, e l'interazione delle molecole come loro causa, ha dato ancora una volta i suoi frutti. E questa volta sono particolarmente generosi.

Azernikov V.Z. - Il codice risolto


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