Как известно, человек несет в своей ДНК порядка 100 тысяч генов (они представлены в мужских или женских половых клетках). При этом ген содержит около 1000 пар нуклеотидов. Какое количество информации все это богатство это представляет?

задан 17 Янв '13 15:18

10|600 символов нужно символов осталось
1

С энергетической точки зрения наиболее совершенной системой памяти является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), молекулы которой хранят генетическую информацию у всех без исключения живых организмов на Земле. Полимерная молекула ДНК представляет собой двойную спираль с шагом 34 Å и диаметром 20 Å, соединенную через 3,4 Å парами специальных химических веществ — оснований, последовательность которых и определяет генетическую информацию. Так как всего имеется четыре различных основания, то каждая пара содержит два бита информации. Это соответствует объемной плотности информации ~10^21 бит/см^3 (для мозга эта величина составляет всего лишь ~10^7 бит/см^3). Полное количество информации в молекуле ДНК человека ~10^8 бит. Интересно, что только около 10% этого количества является собственно генетической информацией, т. е. описанием «устройства» человека, точнее, рецепта «изготовления» (химического синтеза) человека. Остальное составляет «административно-управленческий аппарат», организующий передачу информации и распределение ее между различными клетками. Сравнение относительно скромного объема генетической информации (~10^7 бит) с объемом памяти человека (~10^10 бит) приводит к любопытному выводу о том, что жизненный опыт человека значительно богаче его наследственности. Интересно отметить, что у простейшего живого существа — вируса, объем генетической информации всего в несколько сот раз меньше. Передача одного бита информации ДНК требует около 0.2 эВ, что приблизительно в 10 раз больше нормальной температуры (T = 300 К), т. е. минимальной затраты энергии при тепловых шумах. Таким образом, в энергетическом отношении информационная система ДНК близка к идеалу, остающийся множитель ~10 почти наверняка служит для обеспечения надежности работы системы (защита от тепловых флуктуаций).

ссылка

отвечен 10 Июн '13 10:03

изменен 10 Июн '13 15:25

10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Физика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов по естественным наукам для физиков, химиков, астрономов и биологов.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×3
×1
×1

задан
17 Янв '13 15:18

показан
3749 раз

обновлен
10 Июн '13 15:25

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru