НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

5. Эксперименты Оро с нагреваемой водной средой

Важного успеха добились Оро и сотр. [28, 29], показавшие, что более крупные "органические" молекулы можно синтезировать и без помощи ультрафиолета, просто нагревая среду.

Мы знаем, что в условиях восстановительной атмосферы малые "органические" молекулы могли синтезироваться за счет энергии ультрафиолетового излучения Солнца. Возникает вопрос, как произошел переход от этой преджизни к ранней жизни. Позднее мы подробно обсудим этот вопрос, а сейчас нужно подчеркнуть, что условия в эпоху примитивной атмосферы были для ранней жизни не менее опасными, чем они оказались бы для современной. Хотя раняя жизнь в бескислородной атмосфере не подвергалась окислению, ничто не защищало ее от губительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения.

Поэтому надо учитывать, что при переходе от преджизни к жизни и во время дальнейшего развития ранней жизни, возможно, использовались уже другие источники энергии. Свободные радикалы и малые "органические" молекулы создавались за счет высокоэнергетического ультрафиолетового излучения Солнца, а для синтеза из малых молекул других, более сложных соединений годились и менее мощные источники энергии.

В опытах Оро и его сотрудников водные смеси простых "органических" молекул оставлялись на несколько дней при температуре от комнатной до 150°С. Таким образом, в отношении температуры эти эксперименты, как правило, не выходили за пределы условий, к которым может приспособиться современная жизнь (табл. 2). Соединения, полученные в опытах Оро, перечислены в табл. 8.

Таблица 8. Аминокислоты, синтезированные в водных растворах из смесей реакционноспособных 'органических' соединений [29]
Таблица 8. Аминокислоты, синтезированные в водных растворах из смесей реакционноспособных 'органических' соединений [29]

Некоторые результаты анализов полученных соединений показаны на фиг. 26-33. В растворах формальдегида с гидроксиламином, формальдегида с гидразином и в растворах, содержащих цианистый водород, в конце опыта были обнаружены аминокислоты. В других экспериментах эти продукты полимеризовались в пептидные цепи - большой шаг к неорганическому синтезу белка. В системе с раствором цианистого водорода в водном аммиаке даже появлялись более сложные соединения - пурины и пиримидины (азотистые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот).

Фиг. 26. Скорость образования аминокислот и других продуктов из водных смесей формальдегида и гидроксиламина [28]. Амиды аминокислот, по-видимому, являются промежуточными продуктами при образовании аминокислот (I - аминокислоты; II - аммиак (х 10-1); III - цианистый водород; IV - амиды аминокислот)
Фиг. 26. Скорость образования аминокислот и других продуктов из водных смесей формальдегида и гидроксиламина [28]. Амиды аминокислот, по-видимому, являются промежуточными продуктами при образовании аминокислот (I - аминокислоты; II - аммиак (× 10-1); III - цианистый водород; IV - амиды аминокислот)

Фиг. 27. Возможный механизм неорганического синтеза аминокислоты глицина из водной смеси формальдегида с гидроксиламином [28]
Фиг. 27. Возможный механизм неорганического синтеза аминокислоты глицина из водной смеси формальдегида с гидроксиламином [28]

Фиг. 28. Скорость синтеза аденина из водной смеси аммиака и цианистого водорода при температуре 90°С [29]. Молекула аденина образуется из пяти молекул цианистого водорода (I - концентрация аденина; II - концентрация HCN)
Фиг. 28. Скорость синтеза аденина из водной смеси аммиака и цианистого водорода при температуре 90°С [29]. Молекула аденина образуется из пяти молекул цианистого водорода (I - концентрация аденина; II - концентрация HCN)

Фиг. 29. Предполагаемый механизм образования аденина из водной смеси аммиака и цианистого водорода (суммарная реакция: 5 HGN = Аденин) [29]. Значки 6+ и 6- в уравнениях 1 и 2 означают частичные положительный и отрицательный заряды
Фиг. 29. Предполагаемый механизм образования аденина из водной смеси аммиака и цианистого водорода (суммарная реакция: 5 HGN = Аденин) [29]. Значки δ+ и δ- в уравнениях 1 и 2 означают частичные положительный и отрицательный заряды

Фиг. 30. Предполагаемый механизм образования пуринов из водной смеси аммиака и цианистого водорода [29]. Промежуточные продукты - 4-аминоимидазол-5-карбоксамидин (АИКАМ) и 4-аминоимидазол-5-карбоксамид (АИКА) - были найдены в растворе
Фиг. 30. Предполагаемый механизм образования пуринов из водной смеси аммиака и цианистого водорода [29]. Промежуточные продукты - 4-аминоимидазол-5-карбоксамидин (АИКАМ) и 4-аминоимидазол-5-карбоксамид (АИКА) - были найдены в растворе

Фиг. 31. Хроматограмма на бумаге (см. разд. 9 этой главы) продуктов, образующихся в системе с формальдегидом и гидроксиламином [28]. Сразу можно идентифицировать глицин и Р-аланин. Для определения других аминокислот требуется дальнейший анализ, выявивший в конце концов все аминокислоты, перечисленные в табл. 8 (бумага ватман № 1, проявление нингидрином)
Фиг. 31. Хроматограмма на бумаге (см. разд. 9 этой главы) продуктов, образующихся в системе с формальдегидом и гидроксиламином [28]. Сразу можно идентифицировать глицин и β-аланин. Для определения других аминокислот требуется дальнейший анализ, выявивший в конце концов все аминокислоты, перечисленные в табл. 8 (бумага ватман № 1, проявление нингидрином)

Фиг. 32. Результаты анализа с помощью хроматографии на бумаге диазотируемых аминов, синтезированных из цианистого водорода [28]. Аденин и промежуточные продукты его синтеза, АИКА и АИКАМ (см. фиг. 30), можно сразу определить на хроматограмме. Другие продукты приходится анализировать иными методами. Расшифровку всех этих соединений, обозначенных латинскими буквами, см. в работе Оро, откуда взят этот рисунок
Фиг. 32. Результаты анализа с помощью хроматографии на бумаге диазотируемых аминов, синтезированных из цианистого водорода [28]. Аденин и промежуточные продукты его синтеза, АИКА и АИКАМ (см. фиг. 30), можно сразу определить на хроматограмме. Другие продукты приходится анализировать иными методами. Расшифровку всех этих соединений, обозначенных латинскими буквами, см. в работе Оро, откуда взят этот рисунок

Фиг. 33. Хроматограмма продуктов гидролиза двух полимеров, полученных в водных аммиачных системах из смесей аминокислот. Она наглядно доказывает что неорганически синтезированные пептиды построены из поразительно большого числа различных аминокислот. В качестве растворителя при хроматографии использовали водонасыщенный фенол; 1 - гидролизат полимера, полученного с использованием эквивалентных количеств аминокислот; 2 - гидролизат полимера, полученного с использованием избытка глутаминовой кислоты. Пятна с надписями - аминокислоты, использованные в качестве стандарта
Фиг. 33. Хроматограмма продуктов гидролиза двух полимеров, полученных в водных аммиачных системах из смесей аминокислот. Она наглядно доказывает что неорганически синтезированные пептиды построены из поразительно большого числа различных аминокислот. В качестве растворителя при хроматографии использовали водонасыщенный фенол; 1 - гидролизат полимера, полученного с использованием эквивалентных количеств аминокислот; 2 - гидролизат полимера, полученного с использованием избытка глутаминовой кислоты. Пятна с надписями - аминокислоты, использованные в качестве стандарта

Как уже сказано, эти эксперименты указали возможный путь перехода от синтеза малых "органических" молекул за счет энергии ультрафиолетового солнечного излучения к более сложным "органическим" молекулам, образующимся при менее жестких воздействиях. Подробный отчет об этих важных результатах читатель найдет у Оро [28, 29].

предыдущая главасодержаниеследующая глава

где сделать ключ для машины, mazda tiida toy41 toy43








© Злыгостев Алексей Сергеевич, 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://biologylib.ru/ 'Библиотека по биологии'

Top.Mail.Ru