«Конструкция» клеточного метаболизма

Будучи конечным результатом ряда циклов мутирования и отбора, живые организмы могут в известном смысле рассматриваться как «сконструированные» системы, вполне аналогичные продуктам технического конструирования. Хотя организмы были созданы в процессе адаптации, а не руками инженеров, как машины, тем и другим системам свойственны функция и цель понятия, неприменимые, конечно, к природным неодушевленным объектам). Создание тех и других систем связано с испытанием различных вариантов и отбором тех из них, которые оказываются эффективными. Историю создания тех и других конструкций и их свойства невозможно выяснить, опираясь на одни только принципы физики и химии; даже исчерпывающее познание всех физических и химических свойств белков, жиров и углеводов не позволит нам предсказать форму тела быстро плавающей рыбы. Для понимания свойств и предсказания поведения любых таких систем (созданы ли они руками человека или процессами эволюции) необходимо знать правила или принципы их построения в каждом данном случае. Какие ограничения свойственны данной системе? Каковы пределы ее адаптивных возможностей? Только располагая такой информацией, судостроитель сможет предвидеть, как скажутся на скорости движения и прочности судна изменения в форме его корпуса, в полимерном покрытии или в расположении парусов. В подобной же информации нуждается биомеханик, чтобы сказать, как отразится на скорости и экономичности движения данной пелагической рыбы изменение формы ее тела, положения плавников или конфигурации хвоста.

В области биохимии общие конструктивные принципы разработаны не так хорошо, как в большинстве областей техники; и все же биохимиков сильно воодушевило осознание того, что:

  1. такие принципы существуют
  2. они поддаются расшифровке (и в ряде областей биохимии уже хорошо поняты)

Наша главная задача — выяснить, как далеко продвинулись ученые по пути выявления основных принципов организации клеточного метаболизма. Здесь потребуется весьма детальный анализ этой организации, но он послужит лишь основой для последующего обсуждения механизмов биохимической адаптации, благодаря которым метаболические процессы как в качественном, так и в количественном отношении столь точно соответствуют условиям внешней среды.