La naissance de la biologie moléculaire

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La naissance de la biologie moléculaireAu début, il n'y avait que la biologie - la science des êtres vivants. Il est né il y a très longtemps, son expérience ne se calcule pas en années, ni même en siècles - en millénaires. Avec le temps, il a vieilli, mais n'est pas devenu obsolète: de nombreuses questions que la biologie était censée résoudre restent encore sans réponse.

La biologie, comme les cellules d'un organisme vivant, était divisée. Des dizaines de sciences biologiques ont été formées à partir d'une science autrefois unifiée. Plus de 7 000 revues biologiques sont maintenant publiées dans le monde.

Le développement est allé à la fois en profondeur et en profondeur. Parallèlement à de nouveaux objets de recherche, de nouvelles étapes de la cognition sont apparues. Des classes aux organismes individuels; d'eux - aux organes individuels, et ainsi, du grand au petit, la biologie est venue d'abord à la cellule, puis à ses parties individuelles. C'est ici, dans les cellules, qui sont les unités structurelles dont toute vie sur terre consiste, qu'il faut chercher la clé pour démêler le code de synthèse des protéines.

Et ça n'a pas été facile.

Le microscope qui a découvert la biologie de la cellule a, au fil du temps, épuisé ses capacités optiques. Le chemin de la recherche menait au fond des cellules, mais la résolution de l'optique ordinaire faisait obstacle à un obstacle insurmontable. Un rayon de lumière a arraché de grandes structures séparées de l'obscurité de l'inconnu, mais il n'a pas remarqué, il ne pouvait simplement pas remarquer physiquement ces «petites choses» qui ont finalement fait une ère en biologie. Au mieux, il fallait les deviner.

Mais deviner ne veut pas dire voir.

Ce que le faisceau de lumière ne pouvait pas faire, le faisceau d'électrons l'a fait. L'électronique émergente microscope repoussé les limites de l'invisible: pour la première fois, les scientifiques ont pu examiner en détail la structure de la cellule.

Mais voir, ce n'est pas encore savoir.

La naissance de la biologie moléculaireLe microscope électronique a donné une image presque posthume: lors de la préparation de la préparation, les cellules sont mortes. Et pour connaître la cellule, il fallait savoir comment elle vit, comprendre les mécanismes qui régissent sa vie. Après tout, en fin de compte, une cellule est constituée de molécules et son travail est le travail de molécules. C'est là que s'est avéré Rubicon, devant lequel les biologistes ont été indécis pendant de nombreuses années.

Les molécules sont du domaine de la chimie; par conséquent, on devrait parler avec eux dans leur langue - chimique. Les méthodes d'étude des objets purement biologiques ne sont pas adaptées à de nouveaux problèmes; il faut en créer de nouveaux. Et pour cela, à son tour, il fallait avoir au moins deux conditions: décider de «descendre» au niveau moléculaire et connaître la chimie.

Et pourtant, au début de notre siècle, le Rubicon était franchi, mais pas encore en cage. Les premiers processus biologiques à être interprétés d'un point de vue moléculaire ont été deux des actes vitaux les plus importants: la photosynthèse et la respiration. Ces deux processus, dans l'expression figurative de l'académicien V.A.Engelgardt, se situent à deux extrémités opposées d'une chaîne immensément longue de transformations chimiques, à partir de laquelle, finalement, l'existence du monde vivant est formée. La photosynthèse réalisée par les molécules de chlorophylle lie l'énergie solaire aux molécules de carbone et d'hydrogène, donnant aux organismes vivants non seulement l'énergie nécessaire à leurs activités, mais également des matières premières. La respiration (à laquelle participent activement les molécules d'hémoglobine) libère ce qui a été emmagasiné lors de la photosynthèse: un suintement d'énergie? pour maintenir la vie, et l'hydrogène et l'oxygène reviennent dans le monde de la nature inanimée.

Ce sont les premiers signes de la biologie moléculaire. Bientôt, la nature chimique d'une autre fonction vitale des plus importantes, la transmission d'une impulsion nerveuse, a été clarifiée: ici aussi, les principaux acteurs étaient les molécules de substances chimiques - l'acétylcholine et la cholinestérase.

Enfin, la base moléculaire du mouvement a été révélée - l'une des principales manifestations de la vie.La contraction du muscle était le résultat de l'interaction de deux molécules - la protéine actomyosine et l'acide adénosine triphosphorique, qui sera discutée plus tard.

Séquentiellement, un par un, les voiles de mystère sont tombés des processus élémentaires de la vie, l'essence du phénomène a été révélée; et chaque fois que la vérité nous a été rapprochée par une nouvelle approche du problème - les événements biologiques ont été considérés comme le résultat d'interactions chimiques.

Cette approche est progressivement devenue une tradition.

La naissance de la biologie moléculaireCependant, beaucoup de choses restaient encore incertaines. Et tout d'abord, le mécanisme de transmission de l'hérédité. Seul le pommier naîtra du pommier; au lieu de cellules hépatiques, les cellules cérébrales ne se forment jamais. Chaque nouvelle génération de cellules est similaire à ses ancêtres, elle hérite de leurs traits, de leurs caractéristiques. Et comme la vie est une forme d'existence de corps protéiques, sa diversité est principalement associée à la diversité des protéines.

Et par conséquent, le problème de l'hérédité, au niveau moléculaire, repose sur la synthèse de protéines spécifiques responsables de certaines propriétés de l'organisme.

Et si pour la première fois cet aspect de la vie cellulaire est apparu avant la biologie comme un problème indépendant il y a plus de 100 ans, et que les scientifiques ont fait les premiers pas timides sur la route des hypothèses dans les années 50 du XIXe siècle, pour s'exclamer «Eureka! ils n'ont pu que dans la seconde moitié du vingtième. La biologie moderne est un carrefour où les intérêts et les méthodes des biologistes, physiciens, chimistes, mathématiciens eux-mêmes se heurtent. Seuls leurs efforts conjoints peuvent apporter les résultats escomptés. Il faut des gens pour cela. Cela demande des idées. Cela nécessite une technique. Enfin, cela prend du temps.

L'histoire l'a laissé partir - peut-être même trop généreusement. Nous avons trop attendu le résultat. Mais nous l'avons attendue.

Il y a un secret de moins dans le monde. Un secret de moins dans la cage. Les scientifiques sont entrés dans une forteresse appelée synthèse des protéines. La forteresse a dû être prise d'assaut. Tout d'abord, un "cheval de Troie" lui a été envoyé - une hypothèse dans le code. Au fil du temps, confirmée par de nombreuses expériences, l'hypothèse a fait plus d'une brèche dans la forteresse. De nouvelles idées se sont immédiatement précipitées en eux. Ils consolident ce qui a été accompli, développent l'offensive, conquièrent de nouvelles frontières.

Et enfin, le jour est venu, ou plutôt l'année, où l'attendu s'est réalisé. La tendance en biologie moléculaire à considérer les phénomènes biologiques comme une conséquence, et l'interaction des molécules comme leur cause, a une fois de plus porté ses fruits. Et cette fois, ils sont particulièrement généreux.

Azernikov V.Z. - Le code résolu


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