Молекулярно-генетический уровень живых структур

Глубинная сущность механизма эволюции находится на молекулярном уровне. Именно открытие этого уровня строения живой материи превратило биологию из феноменологической (описательной) науки в науку теоретическую, выявившую механизмы жизни. С этого времени интерпретация любых биологических процессов в конечном итоге стала сводиться к выявлению генных механизмов, осуществляемых посредством нуклеиновых кислот — ДНК и РНК.

С позиций системного подхода и синергетики жизнь можно определить как форму существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Исследование на молекулярном уровне показывает, что важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты. Их изучает комплекс биологических наук: молекулярная биология, биохимия и генетика.

Белки. Важнейшая составляющая живых клеток — белки. Но структуре белки — полимеры: их молекулы имеют форму длинных цепей, состоящих из повторяющихся молекул (мономеров), а их относительная молекулярная масса составляет от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Белки — основа кожи, шерсти, шелка и других натуральных материалов, важнейшие компоненты пищи человека и корма животных. Со второй половины XX в. для производства пищевых и кормовых белков применяется микробиологический синтез.

Белки — высокомолекулярные природные органические соединения, построенные из остатков 20 аминокислот.

Биосинтез (формирование молекул белков) происходит в клетках из аминокислот на основе генетической информации об их структуре. Сборка одной молекулы белка, состоящей из 200—300 аминокислот, происходит за 1—2 мин и требует сравнительно больших затрат энергии.