В качестве отдельного принципа необходимо выделить важный принцип построения биосистем, обеспечивающий их устойчивость и надежность. Речь идет о многоповторяемости структур и биологических функций в многоклеточном организме и в экологических системах.
Надежное функционирование биосистем, обусловливающее их устойчивость, обеспечивается разнообразием и многоповторяемостью их структурных и функциональных элементов [4], каждый из которых в отдельности не обладает достаточной надежностью.
В каждом гаплоидном геноме в среднем содержится по 140 копий генов для каждого из 56 выявленных к настоящему времени основных видов Т-РНК, т.е. в человеческом организме содержится, в общей сложности, около 8000 генов Т-РНК.
Гены каждой из Р-РНК представлены в геноме человека в количестве, примерно, 50 копий на гаплоидный геном.
В каждой из 10^13 клеток, из которых состоит человеческий организм, в её цитоплазме содержится по 5*10^6 копий каждой из типов Р-РНК, по 10 копий каждой из нескольких десятков известных Т-РНК.
В организме миллиарды однотипных клеток: одинаковых (вернее, - однотипных) клеток печени, одинаковых клеток кишечника и т.д.
Согласно полученной оценке только 1000 из 7000 экзонов необходимы для того, чтобы сконструировать все белковые последовательности, т.е. процессы транскрипции обладают по меньшей мере семикратной степенью надежности [96].
Впервые Дж. фон Нейманом было показано, как, используя понятие избыточности, можно конструировать из исходных ненадежных элементов схемы, обладающие произвольной величиной надежности. Подобно схемам фон Неймана, биологические системы обладают достаточной избыточностью, многоповторяемостью элементов и биохимических реакций (каждая из которых недостаточно надежна), чтобы сохранять устойчивость (надежность функционирования) в многообразных изменяющихся условиях своего обитания.
Многоповторяемость функциональных элементов, таким образом, обеспечивает устойчивость и надежную гарантию однозначности проявления функций этих элементов.
См. также:
12. Можно ввести понятие фазового состояния системы
13. Из области физики можно перенести понятие колебательных процессов
14. Модуляционные процессы в биологических системах
15. Одно и то же состояние системы может быть вызвано несколькими причинами
16
18. Устойчивость биологической системы уменьшается при уменьшении функциональных связей между элементами системы
19. Принцип аналоговой редупликации
20. Невозможно получить полное описание системы, оставаясь в рамках этой системы
21. Гармония взаимосвязей на всех уровнях организации устойчивых биосистем
22. Единство всех типов химических связей в полимерах...
...
Обсудить на форуме
