Единство на информация, енергия и вещество - основният принцип на съществуването на живата материя
2. Матричен, допълнителен принцип на информационните взаимодействия.Имайте предвид, че в жива система за организиране на информационни процеси най-широко се използва допълнителният принцип на взаимодействие на биологични молекули помежду си, използвайки техните линейни, локални, релефни или повърхностни биохимични кодови матрици. Информационните взаимодействия на биомолекулите, причинени от кодови микроматрици, понякога състоящи се от множество странични атомни групи от елементи, са доста сложни и по-грандиозни, отколкото например процесите в цифровите системи. Те са свързани с променящата се динамика на взаимодействията и многовариантността на физикохимичните сили и връзки, които определят природата на молекулярната биологична информация. Няма ясно тествани сигнали от определен тип, като например 1 и 0 в цифровите устройства. Всеки елементарен биологичен сигнал от страничната група има свое собствено семантично значение и се характеризира със собствен набор от физикохимични свойства и неговото позиционно местоположение в биохимичната матрица. Очевидно функционалната ориентация и кооперативността на действието на всеки отделен сигнал зависи от тези параметри, т.е. неяснотата на действието на отделен биологичен елемент, който е част от макромолекулата. Можем да кажем, че най-изследваните информационни взаимодействия в живата клетка включват именно матричните процеси. Тук ясно се виждат идеите за програмен биологичен контрол, когато случайните произволни сблъсъци на молекули се заменят с ясно организирани, генетично определени процеси. Например последователността от нуклеотиди в една верига на ДНК се определя автоматичнопоследователност в друга, допълваща се верига. В поддържането и фиксирането на третичната структура на глобуларните протеини участват различни видове допълнителни (информационни) сили, връзки и взаимодействия между елементи или фрагменти на полипептидната верига: електростатични ефекти, йонни и водородни връзки, сили на Ван дер Ваалс и хидрофобни взаимодействия. По време на конформационни трансформации всеки сигнал от R-групата на полипептидната верига взаимодейства кооперативно с други сигнални елементи, както и с водни молекули, които винаги участват в образуването на триизмерната структура на протеина. В същото време стабилизирането на триизмерната конформация на протеиновата молекула и правилното подреждане на структурите се определя от комбинация от различни видове допълващи се взаимодействия: „1) йонни връзки между положително и отрицателно заредени странични групи от аминокиселини; 2) водородни връзки между атоми, носещи частично положителни и частично отрицателни заряди; 3) хидрофобни взаимодействия, дължащи се на желанието на неполярните странични R-групи на аминокиселините да се обединят помежду си и да не се смесват със заобикалящата ги водна среда; 4) ковалентни връзки между серните атоми на две молекули на аминокиселината цистеин” [5]. По този начин, триизмерната конформация на протеина се определя уникално от информацията, която е записана в "линейната" аминокиселинна последователност на неговата полипептидна верига. От това следва, че всяко информационно взаимодействие между фрагменти от молекулярна верига в структурата на биомолекула или между биомолекули на клетка може да се основава само на химическата и пространствената взаимно допълване на техните биохимични матрици, т.е. на взаимното допълване на химични свойства, електрически заряди и структурни релефи. Сега, ако обобщимразлични наблюдения и факти се оказва, че комплементарният матричен (информационен) принцип на „напасване“ действа в процеси, които изглеждат напълно различни по своята биологична роля: 1) по време на репликация, транскрипция и транслация на генетична информация; 2) по време на биосинтеза или разцепване на „неинформационни“ клетъчни биомолекули, когато локалните стереохимични кодови групи на активния център на ензима взаимодействат с молекулата (или молекулите) на субстрата според принципа на матрицата; 3) по време на сгъването на протеинова (както и всяка друга) молекула, когато отделни фрагменти от полипептидната верига „търсят“ един друг, взаимодействат взаимно и се „закрепват“ един с друг, използвайки линейни матрични взаимодействия на странични атомни R-групи според принципа на ципа; 4) когато отделните субединици на олигомерен протеин се комбинират помежду си с помощта на релефни матрични взаимодействия в кватернерната структура на протеина, когато допълнителното „напасване“ се извършва чрез взаимодействие на биохимични матрици, образувани от множество R-групи, разположени координирано на повърхността на субединиците на олигомерния протеин; 5) биохимичните матрици на релефната повърхност играят водеща роля в процесите на самосглобяване или разглобяване на супрамолекулни комплекси и ансамбли, състоящи се от различни протеинови и други молекули. Например, точното взаимно подреждане на молекулярните компоненти на рибозомите, включително протеините, е възможно само поради взаимното взаимодействие на техните повърхностни биохимични матрици. А регулаторите, които включват или изключват процесите на тяхното самосглобяване, са наличието или отсъствието на иРНК, както и съответните йонни или други условия, които влияят върху преразпределението на комплементарните матрични сили и връзки. Всички тези фактори водят или до взаимноориентирано привличане и самосглобяване на биомолекулите в интегрална рибозома или, обратно, тяхното отблъскване и разглобяване. Тук наблюдаваме един от основните механизми на функционално и регулаторно действие, който е в основата на информационните взаимодействия между клетъчните биомолекули. Рибозомата се държи като молекулярна автоматична система, която реагира на сигнални и регулаторни влияния и функционира стриктно в съответствие с програмната информация, заредена в нейните компоненти. По аналогия се осъществяват и други информационни взаимодействия, които, както виждаме, са характерни само за жива молекулярна система. Ясно е, че принципът на матричното съответствие е в основата на информационните взаимодействия на биологичните молекули една с друга [4].
3. Информационни полета и сфери на живата форма на материята.Живата материя, за разлика от твърда, кристална, течна или газообразна, има свои строго определени структурни характеристики и свойства и се отличава от другите вещества с удивителната си способност целенасочено да изпълнява определени биологични функции. Макромолекулите на жива клетка се характеризират със строго подреждане на молекулни вериги в пространствена решетка и специфично кондензирано състояние, следователно рядко използваното, но доста точно наименование „кристалоиди“ е напълно приемливо за тях. Кристалоидите имат и други уникални качества и свойства. Наличието в структурите на макромолекулите както на вътрешномолекулни, така и на външни информационни сили и връзки (поради техните съставни елементи), които са слаби сами по себе си, но мощни в своето изобилие и разнообразие, ни позволява да кажем, че вътре и около кристалоида се формира специфично силово „информационно поле“, което може да повлияе кактоструктурата на самия кристалоид и неговата микросреда. В този случай самата макромолекула е, така да се каже, стабилизирана от самосъгласувано компресивно информационно поле, дължащо се на кооперативните сили на привличане между страничните атомни групи и мономерните атоми. Тези разсъждения ни навеждат на идеята за съществуването на нови полета от специален тип, които могат да бъдат наречени „информационни полета и сфери“ на живата форма на материята. Информационната сфера е съставът на информационното поле, което се формира и заобикаля конкретна биологична молекула за определен период от време. А налагането на информационни сфери една върху друга създава общо информационно поле в околното пространство на живата клетка. Може да се каже, че информационното поле е един от видовете полета, който се формира с помощта на различни биологични молекули и клетъчни структури, способни на информационно взаимодействие. Молекулярните информационни полета очевидно служат за организиране на дистанционна и след това контактна комуникативна комуникация на биологични молекули една с друга. Само в такова поле молекулите, разположени в клетъчните отделения, могат бързо да се намират една друга, да взаимодействат с информация и да възбуждат биологични функции. Всяка молекула може да се намира в една от точките на информационното поле, от чиято енергия зависи нейното поведение. Известно е, че по-голямата част от макромолекулите на биоорганичните съединения имат „огромни размери“, които определят изключително важните им биологични и информационни свойства. Първо, големите размери са благоприятни за динамичните и функционални характеристики, които притежават тези молекули. Второ, тайната на големите молекули се крие в техните специални електрически и други удивителни свойства, които са строгоса специфични за техните молекулни структури и повърхностни профили. Ако малки молекули, които са постоянни или временни диполи, създават електрически полета с малък обсег около себе си, причинявайки взаимодействия на Ван дер Ваалс, тогава големите полярни молекули създават дисперсионни сили, които са електрически сили на „далечни разстояния“. Благодарение на тях големите молекули могат да привличат, отблъскват и ориентират други молекули. Колкото по-голям е размерът на кристалоида, толкова по-голям е радиусът на неговото силово поле и следователно по-голяма е сферата на неговото влияние. А „буквената мозайка“ върху повърхностните зони, под формата на различни видове центрове и биохимични матрици, определя тази част от информационната сфера, която е пряко отговорна за допълнителните контактни (матрични) взаимодействия на макромолекулата с нейните молекулярни партньори. Ясно е, че информационните молекулярни полета и сфери се влияят не само от клетъчната микросреда, но и от смущенията на познатите и непознати полета на космоса и света около нас. Изследването на информационните полета на живата материя и сферите на биологичните макромолекули-кристалоиди може да предостави допълнителна информация за природата и принципите на организация на живата форма на материята.