Еволюція

Чи наприклад

zimfran6 — Sun, 23 Aug 2009 21:55:04 GMT

У рослин і тварин органи формуються за рахунок різної кількості тканин. Для хребетних характерна цефалізація, захищається в зосередженні найважливіших центрів і органів чуття в голові.

Чи наприклад. Цей рівень представлений самими організмами - одноклітинними і багатоклітинними організмами рослинної й тваринної природи. Специфічна особливість орга-низького рівня полягає в тому, що на цьому рівні відбувається декодування і реалізація генетичної інформації, створення структурних і функціональних особливостей, властивих організмам даного виду. Організми унікальні в природі, тому що є унікальним їх генетичний матеріал, що детермінують розвиток, функції і взаємовідносини їх з навколишнім середовищем.

Популяційний рівень. Рослини і тварини не існують ізольовано, вони об'єднані в популяції. Створюючи надорганіз-менную систему, популяції характеризуються певним генофондом і певним місцем проживання. У популяціях починаються і елементарні еволюційні перетворення, відбувається вироблення адаптивної форми.

Видовий рівень. Цей рівень визначається видами рослин, тварин і мікроорганізмів, що існують у природі в якості живих ланок. Популяційний складу видів надзвичайно різноманітний. У складі одного виду може бути від однієї до багатьох тисяч популяцій, представники яких характеризуються всіляким місцем життя і займають різні екологічні ніші. Види представляють собою результат еволюції і характеризуються змінюваність. Нині існуючі види не схожі на види, що існували в минулому. Вид є також одиницею класифікації живих істот.

Біоценотіческій рівень. Представлений біоценозу - спільнотами організмів різної видової приналежності.

Компоненти мембран знаходяться в русі

zimfran6 — Sun, 23 Aug 2009 21:55:03 GMT

Крім того, мембранні структури забезпечують відділення клітин від навколишнього середовища, а також просторове розділення в клітинах багатьох біологічних молекул. Мембрана клітин має Високовибірково проникністю. Тому їх фізичний стан дозволяє постійне дифузне рух деяких з містяться в них молекул білків і фосфоліпідів. Крім мембран загального призначення в клітинах існують внутрішні мембрани, які обмежують клітинні органели.

Регулюючи обмін між клітиною та середовищем, мембрани мають рецепторами, які сприймають зовнішні стимули. Зокрема, прикладами сприйняття зовнішніх стимулів є сприйняття світла, рух бактерій до джерела їжі, відповідь клітин-мішеней на гормони, наприклад, на інсулін. Деякі з мембран одночасно самі генерують сигнали (хімічні та електричні). 'Чудовою особливістю мембран є те, що на них відбувається перетворення енергії. Зокрема, на внутрішніх мембранах хлоропластів відбувається фотосинтез, тоді як на внутрішніх мембранах мітохондрії здійснюється окисне фосфорилювання.

Компоненти мембран знаходяться в русі. Побудований головним чином з білків і ліпідів, мембранам притаманні різні перебудови, що визначає подразливість клітин - найважливіша властивість живого.

Тканинний рівень представлений тканинами, що об'єднують клітини певного будови, розмірів, розташування і подібних функцій. Тканини виникли в ході історичного розвитку разом з многоклеточ-ністю. У багатоклітинних організмів вони утворюються в процесі онтогенезу як наслідок диференціації клітин. У тварин розрізняють кілька типів тканин (епітеліальна, сполучна, м'язова, нервова, а також кров і лімфа). У рослин розрізняють меристематичних, захисну, основну і провідну тканини. На цьому рівні відбувається спеціалізація клітин.

Органний рівень. Представлений органами організмів. У найпростіших травлення, дихання, циркуляція речовин, виділення, пересування і розмноження здійснюються за рахунок різних орга-Неллі. У більш досконалих організмів є системи органів.

На молекулярному рівні відбувається багато мутації

zimfran6 — Sat, 22 Aug 2009 21:55:00 GMT

Більше того, біосинтезу нуклеїнових кислот, амінокислот і білків протікають за подібною схемою у всіх організмів незалежно від їх видової приналежності. Універсальними є також окислення жирних кислот, Глік-ліз і інші реакції. Наприклад, гліколіз відбувається в кожній живій клітині всіх організмів-еукаріотів і здійснюється в результаті 10 послідовних ферментативних реакцій, кожна з яких каталізується специфічним ферментом. Всі аеробні організми-еукаріоти володіють молекулярними «машинами» в їх мітохондріях, де здійснюється цикл Кребса і інші реакції, пов'язані із звільненням енергії. На молекулярному рівні відбувається багато мутації. Ці мутації змінюють послідовність азотистих основ у молекулах ДНК.

На молекулярному рівні здійснюється фіксація променистої енергії та перетворення цієї енергії в хімічну, що запасається в клітинах у вуглеводах та інших хімічних сполуках, а хімічної енергії вуглеводів і інших молекул - в біологічно доступну енергію, що запасається у формі макроенергетіческіх зв'язків АТФ. Нарешті, на цьому рівні відбувається перетворення енергії макроергічних фосфатних зв'язків в роботу - механічну, електричну, хімічну, осмотичну, механізми всіх метаболічних і енергетичних процесів універсальні.

Біологічні молекули забезпечують також спадкоємність між молекулярною і наступним за ним рівнем (клітинним), тому що є матеріалом, з якого утворюються надмолекуляр-ні структури. Молекулярний рівень є «ареною» хімічних реакцій, які забезпечують енергією клітинний рівень.

Клітинний рівень. Цей рівень організації живого представлений клітинами, що діють в якості самостійних організмів (бактерії, найпростіші та інші), а також клітинами багатоклітинних організмів. Найголовніша специфічною рисою цього рівня полягає в тому, що з нього починається життя. Будучи здатними до життя, росту і розмноження, клітини є ос-іовной формою організації живої матерії, елементарними еди-Віцамі, з яких побудовані всі живі істоти (прокаріоти і еукаріоти). Між клітинами рослин і тварин немає принципових відмінностей щодо структури та функцій. Деякі відмінності стосуються лише будови їх мембран і окремих органел. Помітні відмінності в будові є між клітинами-прокаріотів і клітинами організмів-еукаріотів, але у функціональному плані ці відмінності нівелюються, бо скрізь діє правило «клітина від клітини». Надмолекулярних структури на цьому рівні формують мембранні системи та органели клітин (ядра, мітохондрії та ін.)

Специфічність клітинного рівня визначається спеціалізацією клітин, існуванням клітин як спеціалізованих одиниць багатоклітинного організму. На клітинному рівні відбувається розмежування і впорядкування процесів життєдіяльності в просторі і в часі, що пов'язано з приуроченість функцій до різних субклітинному структурам. Наприклад, у клітин еукаріотів значно розвинені мембранні системи (плазматична мембрана, цитоплазматична мережу, пластинчастий комплекс) і клітинні органели (ядро, хромосоми, центріолі, мітохондрії, пластиди, лізосоми, рибосоми).

Мембранні структури є «ареною» найважливіших життєвих процесів, причому двошарове будова мембранної системи значно збільшує площу «арени».

Біологічна специфіка молекулярного рівня визначається функціональної специфічністю біологічних молекул

zimfran6 — Sat, 22 Aug 2009 21:54:55 GMT

З груп атомів утворюються молекули, а з останніх формуються складні хімічні сполуки, що розрізняються за будовою і функціями. Більшість цих сполук у клітинах представлено нуклеїновими кислотами та білками, макромолекули яких є полімерами, синтезованими в результаті утворення мономерів, і з'єднання останніх у певному порядку. Крім того, мономери макромолекул в межах одного і того ж з'єднання мають однакові хімічні угрупування і з'єднані за допомогою хімічних зв'язків між атомами їх неспецифічних частин (ділянок).

Всі макромолекули універсальні, оскільки побудовані по одному плану незалежно від їх видової приналежності. Будучи універсальними, вони одночасно і унікальні, бо їх структура неповторна. Наприклад, до складу нуклеотидів ДНК входить по одному азотистої основи з чотирьох відомих (аденін, гуанін, цитозин і тимін), внаслідок чого будь-який нуклеотид або будь-яка послідовність нуклеотидів в молекулах ДНК неповторні за своїм складом, так само як неповторна також і вторинна структура молекули ДНК. До складу більшості білків входить 100-500 амінокислот, але послідовності амінокислот у молекулах білків неповторні, що робить їх унікальними.

Об'єднуючись, макромолекули різних типів утворюють надмоле-кулярние структури, прикладами яких є нуклеопроте-Іди, що представляють собою комплекси нуклеїнових кислот і білків, ліпопротеїди (комплекси ліпідів і білків), рибосоми (комплекси нуклеїнових кислот і білків). У цих структурах комплекси пов'язані нековалентно, однак нековалентное зв'язування дуже специфічне. Біологічних макромолекул властиві безперервні перетворення, які забезпечуються хімічними реакціями, що каталізується ферментами. У цих реакціях ферменти перетворюють субстрат в продукт реакції протягом виключно короткого часу, який може становити кілька мілісекунд або навіть мікросекунд. Так, наприклад, час розкручування дволанцюжкової спіралі ДНК перед її реплікацією становить усього лише кілька мікросекунд.

Біологічна специфіка молекулярного рівня визначається функціональної специфічністю біологічних молекул. Наприклад, специфічність нуклеїнових кислот полягає в тому, що в них закодована генетична інформація про синтез білків. Цією властивістю не володіють інші біологічні молекули.

Специфічність білків визначається специфічною послідовністю амінокислот в їх молекулах. Ця послідовність визначає далі специфічні біологічні властивості білків, оскільки вони є основними структурними елементами клітин, каталізаторами і регуляторами різних процесів, що протікають в клітинах. Вуглеводи та ліпіди є найважливішими джерелами енергії, тоді як стероїди у вигляді стероїдних гормонів мають значення для регуляції ряду метаболічних процесів.

Специфіка біологічних макромолекул визначається також і тим, що процеси біосинтезу здійснюються в результаті одних і тих самих етапів метаболізму.

Молекулярний рівень

zimfran6 — Fri, 21 Aug 2009 21:54:53 GMT

Деякі з цих властивостей виявляються і при дослідженні тел неживої природи, однак в останніх вони характеризуються зовсім іншими особливостями. Наприклад, кристали в насиченому розчині солі можуть «рости». Однак це зростання не має тих якісних та кількісних характеристик, які притаманні росту живого. Тим властивостями, що характеризують живе, існує діалектична єдність, що виявляється в часі і просторі протягом всього органічного світу, на всіх рівнях організації живого.

В організації живого в основному розрізняють молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організменний, популяційний, видовий, біоценотіческій і глобальний (біосферний) рівні. На всіх цих рівнях виявляються всі властивості, характерні для живого. Кожен з цих рівнів характеризується особливостями, притаманними іншим рівням, але кожному рівню притаманні власні специфічні особливості.

Молекулярний рівень. Цей рівень є глибинним в організації живого і представлений молекулами нуклеїнових кислот, білків, вуглеводів, ліпідів, і стероїдів, що знаходяться в клітинах і, як уже зазначено, що одержали назву біологічних молекул.

Розміри біологічних молекул характеризуються досить значною різноманітністю, що визначається займаним ними простором в живій матерії. Самими малими біологічними молекулами є нуклеотиди, амінокислоти та цукру. Навпаки, білкові молекули характеризуються значно більшими розмірами. Наприклад, діаметр молекули гемоглобіну людини становить 6,5 нм.

Біологічні молекули синтезуються з низькомолекулярних попередників, якими є окис вуглецю, вода і атмосферний азот і які в процесі метаболізму перетворюються через проміжні з'єднання зростаючої молекулярної маси (будівельні блоки) у біологічні макромолекули з великою молекулярною масою На цьому рівні починаються і здійснюються найважливіші процеси життєдіяльності (кодування і передача спадкової інформації, дихання, обмін речовин і енергії, мінливість та ін.)

Фізико-хімічні специфіка цього рівня полягає в тому, що до складу живого входить велика кількість хімічних елементів, але основною елементарний склад живого представлений вуглецем, киснем, воднем, азотом.

Здатністю до руху володіють всі живі істоти

zimfran6 — Thu, 20 Aug 2009 21:54:51 GMT

У організмів, що мають нервову систему, подразливість проявляється у вигляді рефлекторної діяльності. У тварин сприйняття зовнішнього світу здійснюється через першу сигнальну систему, тоді як у людини в процесі історичного розвитку сформувалася ще й друга сигнальна система. Завдяки подразливості організми врівноважуються із середовищем. Вибірково реагуючи на фактори середовища, організми «уточнюють» свої відносини з середовищем, в результаті чого виникає єдність середовища та організму.

Рух. Здатністю до руху володіють всі живі істоти. Багато одноклітинні організми рухаються за допомогою особливих органоидов. До руху здатні і клітини багатоклітинних організмів (лейкоцити, блукаючі сполучнотканинні клітини та інші), а також деякі клітинні органели. Досконалість рухової реакції досягається в м'язовому русі багатоклітинних тварин організмів, яке полягає в скороченні м'язів.

Внутрішня регулювання. Процеси, що протікають в клітинах, схильні до регуляції. На молекулярному рівні регуляторні механізми існують у вигляді зворотних хімічних реакцій, основу яких складають реакції з участю ферментів, що забезпечують замкнутість процесів регуляції за схемою синтез - розпад - ресинтез. Синтез білків, включаючи ферменти, регулюється за допомогою механізмів репресії, індукції і позитивного контролю. Навпаки, регуляція активності самих ферментів відбувається за принципом зворотного зв'язку, що полягає в інгібі-рованії кінцевим продуктом. Відомо також регулювання шляхом хімічної модифікації ферментів. У регуляції активності клітин беруть участь гормони, що забезпечують хімічну регуляцію.

Будь-яке ушкодження молекул ДНК, викликане фізичними або хімічними факторами впливу, може бути відновлено за допомогою одного або декількох ферментативних механізмів, що являє собою саморегуляцію. Вона забезпечується за рахунок дії контролюючих генів і в свою чергу забезпечує стабільність генетичного матеріалу і закодованою ньому генетичної інформації.

Специфічність взаємовідносин із середовищем. Організми живуть в умовах певного середовища, яка для них служить джерелом вільної енергії та будівельного матеріалу. У рамках термодинамічних понять кожна жива система (організм) являє собою «відкриту» систему, що дозволяє взаємно обмінюватися енергією та речовиною в середовищі, в якому існують інші організми і діють абіотичні фактори. Отже, організми взаємодіють не тільки між собою, але і з середовищем, з якої вони отримують все необхідне для життя. Організми або відшукують середу, або адаптуються (пристосовуються) до неї. Формами адаптивних реакцій є фізіологічний гомеостаз (здатність організмів протистояти факторам середовища) і гомеостаз розвитку (здатність організмів змінювати окремі реакції при збереженні всіх інших властивостей). Адаптивні реакції визначаються нормою реакції, яка генетично детермінована і має свої межі. Між організмами і середовищем, між живою та неживою природою існує єдність, що полягає в тому, що організми залежать від середовища, а середовище змінюється в результаті життєдіяльності організмів. Результатом життєдіяльності організмів є виникнення атмосфери з вільним киснем і грунтового покриву Землі, освіта кам'яного вугілля, торфу, нафти і т. д.

Узагальнюючи відомості про властивості живого, можна зробити висновок, що клітини являють собою відкриті ізотермічні системи, які здатні до самозбірки, внутрішньої регуляції і до самовідтворення. У цих системах здійснюється безліч реакцій синтезу та розпаду, каталізуються ферментами, синтезуються всередині самих клітин.

Властивості, перераховані вище, притаманні тільки живому.

Обмін речовин і енергії

zimfran6 — Tue, 18 Aug 2009 21:54:49 GMT

У процесі онтогенезу формуються ознаки в результаті взаємодії генотипу і середовища. Філогенез супроводжується появою гігантського різноманітності організмів, органічної доцільністю. Процеси росту і розвитку схильні генетичному контролю і нейро-гуморальної регуляції.

Обмін речовин і енергії. Завдяки цій властивості забезпечується сталість внутрішнього середовища організмів і зв'язок організмів з навколишнім середовищем, що є умовою для підтримки життя організмів. Живі клітини отримують (поглинають) енергію із зовнішнього середовища у формі енергії світла. Надалі хімічна енергія перетворюється в клітинах для виконання багатьох робіт. Зокрема, для здійснення хімічної роботи в процесі синтезу структурних компонентів клітини, осмотичній роботи, що забезпечує транспорт різних речовин в клітини і виведення з них непотрібних речовин, і механічної роботи, що забезпечує скорочення м'язів і пересування організмів. У неживих об'єктів, наприклад, у машинах хімічна енергія перетворюється на механічну тільки в разі двигунів внутрішнього згоряння.

Таким чином, клітина є ізотермічної системою. Тим асиміляцією (анаболізму) і дисиміляції (катаболізму) існує діалектична єдність, що виявляється в їх безперервності та взаємності. Наприклад, безперервно проходять у клітці перетворення вуглеводів, жирів і білків є взаємними. Потенційна енергія поглинаються клітинами вуглеводів, жирів і білків перетворюється в кінетичну енергію і тепло в міру перетворення цих сполук. Чудовою особливістю клітин є те, що вони містять ферменти. Будучи каталізаторами, вони прискорюють протікання реакцій, синтезу та розпаду в мільйони разів, при цьому на відміну від органічних реакцій які здійснюються з використанням штучних каталізаторів (в лабораторних умовах), ферментативні реакції в клітинах здійснюються без утворення побічних продуктів.

В живих клітинах енергія, отримана з зовнішнього середовища, накопичується у вигляді АТФ (аденозинмонофосфату). Втрачаючи кінцеву фосфатну групу, що має місце при передачі енергії іншим молекул, АТФ перетворюється на АДФ (Аденозиндифосфат). У свою чергу отримуючи фосфатну групу (за рахунок фотосинтезу або хімічної енергії), АДФ може знову перетворитися на АТФ, тобто стати головним носієм хімічної енергії. Такі особливості у неживих систем відсутні.

Обмін речовин і енергії в клітинах веде до відновлення (заміни) зруйнованих структур, до росту і розвитку організмів.

Спадковість і мінливість. Спадковість забезпечує матеріальну наступність між батьками і потомством, між поколіннями організмів, що в свою чергу забезпечує безперервність і стійкість життя. Основу матеріальної наступності в поколіннях і безперервності життя складає передача від батьків до потомства генів, в ДНК яких зашифрована генетична інформація про структуру і властивості білків. Характерною особливістю генетичної інформації є її надзвичайна стабільність.

Мінливість пов'язана з появою в організмів ознак, відмінних від вихідних, і визначається змінами в генетичних структурах. Спадковість і мінливість створюють матеріал для еволюції організмів.

Подразливість. Реакція живого на зовнішні подразнення є проявом відображення, характерного для живої матерії. Чинники, що викликають реакцію організму або його органу, називають подразниками. Ними є світло, температура середовища, звук, електричний струм, механічні дії, харчові речовини, гази, отрути та ін

У організмів, позбавлених нервової системи (найпростіші і рослини), подразливість проявляється у вигляді тропізмом, Таксис і Настя.

Упорядкованість структури

zimfran6 — Tue, 18 Aug 2009 21:54:47 GMT

Одиницею організації (структури і функції) є клітка. У свою чергу клітини специфічно організовані в тканини, останні - в органи, а органи - в системи органів. Організми не «розкидані» випадково в просторі. Вони специфічно організовані в популяції, а популяції специфічно організовані в біоценози. Останні разом з абіотичних факторів формують біогеоценози (екологічні системи), які є елементарними одиницями біосфери.

Упорядкованість структури. Для живого характерна не тільки складність хімічних сполук, з якого воно побудовано, але і впорядкованість їх на молекулярному рівні, що приводить до утворення молекулярних і надмолекулярних структур. Створення порядку з безладного руху молекул - це найважливіша властивість живого, що виявляється на молекулярному рівні. Упорядкованість в просторі супроводжується упорядкованістю в часі. На відміну від неживих об'єктів впорядкованість структури живого відбувається за рахунок зовнішнього середовища. При цьому в середовищі рівень впорядкованості знижується.

Цілісність (безперервність) і дискретність (переривчастість). Життя є цілісною і в той же час дискретна як у плані структури, так і функції. Наприклад, субстрат життя цілісний, тому що представлений нуклеопротеїдів, але в той же час дискретний, тому що складається з нуклеїнової кислоти і білка. Нуклеїнові кислоти і білки є цілісними сполуками, однак теж дискретним, складаючись з нуклеотидів і амінокислот (відповідно). Реплікація молекул ДНК є безперервним процесом, проте вона дискретна в просторі і в часі, оскільки в ній беруть участь різні генетичні структури та ферменти. Процес передачі спадкової інформації теж є безперервним, але він дискретний, тому що складається з транскрипції і трансляції, які через низку відмінностей між собою визначають переривчастість реалізації спадкової інформації в просторі і в часі. Мітоз клітин також безперервний і одночасно перериваючи. Будь-який організм являє собою цілісну систему, але складається з дискретних одиниць - клітин, тканин, органів, систем органів. Органічний світ також цілісний, оскільки існування одних організмів залежить від інших, але в той же час він дискретний, складаючись з окремих організмів.

Ріст і розвиток. Зростання організмів відбувається шляхом приросту маси організму за рахунок збільшення розмірів і числа клітин. Він супроводжується розвитком, що виявляється в диференціювання клітин, ускладнення структури та функцій.

Проте живе різко відрізняється від неживого

zimfran6 — Mon, 17 Aug 2009 21:54:45 GMT

Однак важливо підкреслити, що Нуклеопротеїни є субстратом життя лише тоді, коли вони знаходяться в клітці, функціонують і взаємодіють там. Поза клітин (після виділення з клітин) вони є звичайними хімічними сполуками. Отже, життя є, головним чином, функція взаємодії нуклеїнових кислот і білків, а живим є те, що містить самовідтворюються молекулярну систему у вигляді механізму відтворення нуклеїнових кислот і білків.

На відміну від живого розрізняють поняття «мертве», під яким розуміють сукупність колись існували організмів, які втратили механізм синтезу нуклеїнових кислот і білків, тобто здатність до молекулярному відтворенню. Наприклад, «мертвим» є вапняк, утворений з залишків які жили колись організмів.

Нарешті, слід розрізняти «неживе», тобто ту частину матерії, яка має неорганічне (абіотичні) походження і нічим не зв'язана у своїй освіті та будові з живими організмами. Наприклад, «неживим» є вапняк, утворений з неорганічних вулканічних вапнякових відкладень. Нежива матерія на відміну від живого не здатна підтримувати свою структурну організацію та будуть використані для цих цілей зовнішню енергію.

Обговорюючи молекули, що розглядаються в якості субстрату життя, не можна не відзначити, що вони піддаються безперервним перетворенням в часі і просторі. Досить сказати, що ферменти можуть перетворити будь-який субстрат в продукт реакції у винятково короткий час. Тому визначення нуклеопротеїдів як субстрат життя означає визнання останнього в якості дуже рухомий системи.

Як живе, так і неживе побудовані з молекул, які з самого початку є неживими. Проте живе різко відрізняється від неживого. Причини цього глибокого розходження визначаються властивостями живого, а молекули, що містяться в живих системах, називають біомолекули.

Для живого характерний ряд властивостей, які в сукупності «роблять» живе живим. Такими властивостями є самовідтворення, специфічність організації, впорядкованість структури, цілісність і дискретність, ріст і розвиток, обмін речовин і енергії, спадковість і мінливість, подразливість, рух, внутрішня регуляція, специфічність взаємин із середовищем.

Самовідтворення (репродукція). Ця властивість є найважливішим серед всіх інших. Чудовою особливістю є те, що самовідтворення тих чи інших організмів повторюється в незліченних кількостях генерацій, причому генетична інформація про самовідтворення закодована в молекулах ДНК. Положення «все живе походить тільки від живого» означає, що життя виникла лише одного разу і що з тих пір початок живому дає лише живе. На молекулярному рівні самовідтворення відбувається на основі матричного синтезу ДНК, яка програмує синтез білків, що визначають специфіку організмів. На інших рівнях воно характеризується надзвичайною різноманітністю форм і механізмів, аж до утворення спеціалізованих статевих клітин (чоловічих і жіночих). Найважливіше значення самовідтворення полягає в тому, що воно підтримує існування видів, визначає специфіку біологічної форми руху матерії.

Специфічність організації. Вона характерна для будь-яких організмів, в результаті чого вони мають певну форму і розміри.

Більшість клітинних білків представлено ферментами

zimfran6 — Sun, 16 Aug 2009 21:54:43 GMT

У клітинах вони знаходяться у вигляді органічних сполук. Однак організація та форма існування живого має специфічні особливості, що відрізняють живе від предметів неживої природи.

В якості субстрату життя увагу привертають нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК) та білки. Нуклеїнові кислоти - це складні хімічні сполуки, що містять вуглець, кисень, водень, азот і фосфор. ДНК є генетичним матеріалом клітин, визначає хімічну специфічність генів. Під контролем ДНК йде синтез білків, у якому беруть участь РНК.

Білки - це також складні хімічні сполуки, що містять вуглець, кисень, водень, азот, сірку, фосфор. Молекули білків характеризуються великими розмірами, надзвичайною розмаїтістю, яке створюється амінокислотами, з'єднаними в поліпептидних ланцюгах у різному порядку. Більшість клітинних білків представлено ферментами. Вони виступають також у ролі структурних компонентів клітини. Кожна клітина містить сотні різних білків, причому клітини того чи іншого типу володіють білками, властивими тільки їм. Тому вміст клітин кожного типу характеризується певним білковим складом.

Ні нуклеїнові кислоти, ні білки окремо не є субстратами життя. В даний час вважають, що субстратом життя є Нуклеопротеїни. Вони входять до складу ядра і цитоплазми клітин тварин і рослин. З них побудовані хроматин (хромосоми) і рибосоми. Вони виявлені протягом всього органічного світу - від вірусів до людини. Можна сказати, що немає живих систем, що не містять нуклеопротеїдів.