Conceptul Abiogenetic originea introducerii vieții

Conceptul Abiogenetic al originii vieții: o introducere

În 20-30-e ale secolului XX. Știința a revenit la ideea de generare spontană, având în vedere criticile care au fost supuse conceptului de abiogenesis în secolul al XIX-lea. generarea spontană a vieții este imposibilă în condițiile actuale, dar ar putea fi realizat în trecutul îndepărtat, atunci când condițiile din lume au fost diferite. La începutul secolului XX,. dominat de credința că viața substanțelor organice care stau la baza (proteine, grăsimi, glucide) în circumstanțe naturale pot apărea doar biogen, adică prin sintetizarea acestora de către organisme. În douăzeci de ani, AI . Oparin și J. Haldane experimental arătat că, în soluții de compuși organici cu masa moleculară înaltă, poate exista o zonă de concentrare crescută - picăturile coacervate - sunt într-un sens comporta ca obiecte vii: cresc spontan, se divid și împartă o substanță cu fluidul înconjurător printr-o secțiune de suprafață densificat.

biochimist sovietic AI Oparin (1894-1980) a sugerat că puternice descărcările electrice din atmosferă, care este de 4-4,5 miliarde. Cu ani în urmă a constat din amoniac, metan, dioxid de carbon și vapori de apă, pot fi compuși organici simpli necesare pentru viață . prezicerea AI Oparin a fost recunoscută pe scară largă și a fost confirmată de experimente. popularitate speciale pentru a câștiga experiență Urey și Miller, S. (1955), realizat de Universitatea din Chicago. Prin trecerea tensiunii de descărcare electrică de până la 60 000 V printr-un amestec de dioxid de carbon, metan, amoniac, hidrogen și presiunea de vapori de apă câteva pascali, la o temperatură de + 80 * C, au primit mai simplu acizi grași, uree, acetic și acid formic și câțiva aminoacizi, inclusiv glicină și alanină. Miller circuit de unitate este prezentată în Fig. 49 Este cunoscut faptul că aminoacizii - acestea sunt „blocurile“ de proteine, care sunt construite molecule. După un timp S. Fox a reușit să combine cele mai recente în lanțuri scurte neregulate - sinteza non-matrice de polipeptide; cum ar fi polipeptida lanțuri au fost apoi găsit de fapt, printre alte substanțe organice simple în materia meteorit. Dovada experimentală a posibilității formării de aminoacizi din compuși anorganici, a dat motive să se presupună că primul pas în apariția vieții pe Pământ a fost sinteza abiotic compușilor organici (fig. 39).

În prezent, efectuate în diferite laboratoare de sinteză abiotic a multor monomeri biologic importante. O mare parte se obțin informații cu privire la sinteza abiotic aminoacizilor (Tabel. 14). Aminoacizii enumerate în tabelul în forma obișnuită privind compoziția amestecurilor de gaze, sau în apă, datorită expunerii la diferite surse de energie. La o anumită complicație a amestecului de reacție prin introducerea ei C2, hidrocarburi C3, aldehidă acetică, hidroxilamină, hidrazină și alți compuși care formarea are loc cu ușurință în condițiile pământului primitiv sintetizat considerabil mai mulți aminoacizi, inclusiv cei care nu au fost detectate ca produs de reacție în amestecuri gazoase sau apoase de compoziție mai simplă. Este dovedit experimental că aproape toți aminoacizii care alcătuiesc proteina naturală pot fi preparate în laborator în condiții primitive ale Pământului simulate.

Un pas important în evoluția chimică - sinteza nucleozide și nucleotide, și în special adenină. Biochimistul american K.Ponnamperuma (K.Ponnamperuma) au putut să demonstreze că iradierea UV a soluțiilor apoase de amestec de adenină și riboză la 40 goadusov la C, în prezența acidului fosforic, reacția de condensare are loc, ceea ce duce la formarea de adenozină. Dacă reacția este realizată prin adăugarea la etilmetafosfata amestecului de reacție, formarea are loc și, de asemenea, nucleotidele AMP. ADP. ATP. Funcția de compuși ai fosforului în sinteza chimică a acestora este dublu: ele joacă un rol de catalizator și pot fi încorporate direct în produsele de reacție. Sinteza Abiotică de ATP, care este un rezultat al mai multor reacții chimice relativ simple sugerează o posibilă apariție precoce a acestui compus. Primele structuri de viață ar putea obține ATP din mediu.

Următorul pas prebiotic evoluție - complicație suplimentară de compuși organici asociate cu polimerizarea monomerilor. Toate celulele vii sunt formate din patru tipuri principale de macromolecule: proteine, acizi nucleici, lipide și polizaharide. Dintre aceste proteine ​​și acizi nucleici sunt cele mai dificile celulele substante.

S.Foks (S.Fox) efectuat sinteza abiotic de polipeptide, constând din 18 aminoacizi naturali, cu o greutate moleculară de 3000 la 10000 daltoni. O caracteristică a structurii primare a acestor polimeri au fost descoperite o secvență specifică de resturi de aminoacizi în lanț, caracteristici structurale, probabil datorită aminoacizilor înșiși. Polimerii rezultate au multe proprietăți care le aduce mai aproape de proteine ​​naturale: a servit ca sursă de hrană pentru microorganisme proteinaze hidrolizată sub hidroliză acidă a dat un amestec de aminoacizi, posedă activitate catalitică și de capacitatea de formare a microsistemelor delimitate din straturile de membrană de suprafață mediu. Din cauza marii similaritatea proteinelor polipeptide naturale sintetizate S.Foksom au fost numite proteinoids (substanțe proteinice).

Posibilitatea teoretică a formării polinucleotide G.Shrammom (G.Schramm) sa dovedit fără implicarea enzimelor. Polimerii care rezultă conțin de la 60 la 200 nucleotide în lanț și au o greutate moleculară de 15,000-50,000 Da. Astfel sa obtinut poliadenilic, poliuridilic, acid policitidilic, și copolimeri ai acestora.

Astfel, experimental se arată că, în condiții de pământ primitiv a fost posibilă sinteza chimică a compușilor biologic importanți (monomeri și polimeri), care a servit ca materie primă pentru construirea tuturor organismelor.

Acest lucru, de fapt, un progres epuizat și reale realizate în cadrul conceptului de abiogenesis - cu excepția faptului că a fost în mod clar realizat de cel puțin o limitare fundamentală privind posibilitatea sintezei de „viu“ (de exemplu, biologic activ) de macromolecule din mai simple organice „cărămizi“. Cm. Izomerii optici ai moleculelor organice și problema originii vieții