САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Подготовка в 2019 году к ЕГЭ по Скайпу. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Подготовка в 2019 году к ЕГЭ по Скайпу. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052

Замечания химика к статье «Белково-нуклеиновый парадокс»

Главная - Е. Из диалогов в комментариях - Замечания химика к статье «Белково-нуклеиновый парадокс»

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Продолжая рубрику «Из диалогов в комментариях», не удержался, чтобы не разместить в отдельной статье  замечания,  высказанные кандидатом химических наук Алексеем к статье «Белково-нуклеиновый парадокс«.

Публикация моей  полемики с научным сотрудником — химиком, думаю, окажется полезной для более глубокого понимания сущности жизни. Что лежит в основе отличия живого от неживого?

Алексей: Извините, что я, к.х.н., влезаю в школьную биологию.  Понятно, что она упрощена до предела, но ваши представления о химических процессах именно как биолога содержат, на мой взгляд,  одну  принципиальную ошибку,  из-за которой ваших клиентов потом придется в университете переучивать. Не надо, пожалуйста, изобретать для биохимических процессов термин «проводники», он совершенно излишен.

Белки-ферменты являются только и исключительно катализаторами в самом прямом химическом смысле этого слова. Они ускоряют те реакции, которые в принципе способны идти. Никакой белок не может вести процесс, который невозможен сам по себе, пусть и с очень низкой скоростью. То, что биохимические процессы «не идут сами» — это вам так кажется, поскольку человек не способен воспринимать такие медленные процессы.

И подумайте сами, для объяснения белково-нуклеинового парадокса абсолютно не нужно приписывание белкам сверхъестественных функций. Вполне достаточно утверждения о том, что они являются самыми эффективными катализаторами и ускоряют синтез всех других органических соединений клетки. И набор белков определяет то, какие реакции будут ускорены, а значит и то, какие вещества будут в клетке. Остальные реакции ускорены не будут, а значит и их продукты будут присутствовать в клетке в пренебрежимо малых количествах.

И в качестве вывода повторюсь: сказать, что белок или любой другой катализатор может провести реакцию, которая не может идти сама по себе — грубейшая химическая ошибка даже в школьном курсе химии, не говорю уж об академической науке. Не создавайте, пожалуйста, школьникам проблемы в науке, смежной с вашей.

Б.Ф.: Алексей, спасибо за комментарий. Полагаю, что Вы хороший специалист в своей области, но всё же остаюсь при своем мнении, что биохимические реакции матричного синтеза и расщепления нуклеиновых кислот, белков, углеводов и липидов  в клетке (именно в клетке in vivo) происходят  при наличии в ней специфических для каждой реакции белков-ферментов. Без ферментов ДНК-полимеразы или ДНК-геликазы нет ни синтеза, ни расщепления нитей ДНК ни с какой «медленной скоростью», как и не будут расщепляться крахмал без фермента амилазы (птиалина), липиды — без фермента липазы.

Алексей: Извините, но у вас и примеры не очень удачные. Самопроизвольное расщепление — гидролиз — и крахмала, и липидов, и ДНК это вполне нормальное явление. Как вы думаете, зачем нужны в клетке многочисленные разновидности ДНК-репараз, «чинящих» разрывы, если по вашим представлениям ДНК абсолютно гидролитически устойчива? Мы же с вами научные работники и не спорим с реальностью и фактами?

Б.Ф.: Спасибо, Алексей, что так обоснованно продолжаете наставлять меня на путь истинный. Соглашусь с Вами, что частично гидролиз может происходит без участия ферментов с ничтожно малыми скоростями, как Вы пишите (по сравнению с реакциями, идущими при участии ферментов).

Но матричный синтез основных биополимеров, определяющих суть живого: ДНК и РНК  из нуклеотидов, белков  из аминокислот — без специфических ферментов не возможен «ни при каких скоростях» вовсе. Да и само присутствие в клетке многочисленных разновидностей ДНК-репараз, «чинящих» разрывы» и  20-ти тысяч различных ферментов в клетке только доказывает необходимость обязательного наличия ферментов для «проведения» биохимических реакций.

Алексей, спасибо. Конечно, я немного подправлю статью и не буду столь категоричен в вопросе о том, что без ферментов вообще ничего с органическими веществами в клетке произойти не может.

Алексей: Да, школьная программа вполне может быть упрощённой, например, учебники деликатно умалчивают, что кромке ферментов-белков есть ферменты-РНК, это ладно. Но быть противоречивой школьная программа не должна!

Б.Ф.: А никакого противоречия и нет. Тем жизнь и отличается он «не жизни», что химические реакции вне клетки идут и без катализаторов (и лишь ускоряются ими). А биохимические реакции в клетке если и идут, как Вы пишите, без белков-ферментов «с очень низкой  скоростью» — это и будет равносильно тому, что они, фактически, никакой роли  не играют.

Алексей: Это не равносильно, к сожалению. Если бы биохимические реакции не шли вне клетки, то вы никогда не смогли бы объяснить, откуда возникла «жизнь», когда на Земле не было ни белков, ни ДНК, ни первоосновы жизни — РНК. Парадокс, однако.

Ведь единственно признаваемый наукой ответ на вопрос о происхождении жизни: первые биополимеры образовались самопроизвольно из низкомолекулярных органических соединений. Или в школе вопросы зарождения жизни теперь не проходят? Я просто не в курсе.

Б.Ф.: Да «гипотеза» самозарождения жизни в школьных учебниках так и излагаются. Но снова повторюсь: сама возможность протекания биохимических реакций без белков ферментов in vitro (на заре зарождения жизни на Земле до появления клетки) не умаляет первостепенной роли белков-ферментов в обеспечении протекания реакций в самой клетке (in vivo).

Именно в этом  основная идеи статьи «Белково-нуклеиновый парадокс«, что в значении роли катализаторов химических процессов и белков-катализаторов биохимических процессов in vivo существует «пропасть» огромного размера. Именно непонимание этой разницы не позволяет иметь школьникам (и учителям) представления о том, чем же всё-таки таким особенным наделена жизнь? Что её отличает от неживого?

Алексей: Тут в общем со всем согласен, что без ферментов никуда. Самопроизвольные реакции настолько медленные, что на первое место никак не тянут. А чем особенным наделена жизнь, Борис Фагимович, это и в науке-то не до конца понятно, не то что в школе.

Самый короткий ответ — локальное уменьшение энтропии за счет ее увеличения в окружающей среде вы в одной из статей попробовали изложить на пальцах, но вот много ли читателей поняло суть, кто ж знает.

Б.Ф.: Да, самое конкретное отличие живого от неживого — способность к уменьшению энтропии. Ну пусть не все школьники и захотят разбираться в этом. Пусть хоть сам факт наличия такой особенности живого запечатлится у них.  Спасибо Вам, Алексей, за такое внимание к моему блогу.

*************************************************************************

Уважаемые посетители блога, у кого возникнут вопросы к репетитору биологии по Скайпу, пишите в комментариях.

Для подготовки к  сдаче ЕГЭ или ОГЭ, у  меня на блоге вы можете приобрести  ответы на все тесты Открытого Банка Заданий ФИПИ за все годы проведения экзаменов  по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
Е. Из диалогов в комментариях | белки ферментыкатализаторыпроцессы in vitroпроцессы in vivoрепетитор по биологии по Скайпу | Оставить комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

14 + 14 =