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

Запись к врачу-стоматологу в Нижнем Новгороде через интернет на сайте artdentnn.ru



Ученые превратили самца мыши в самку, используя «мусорную» ДНК

Одноклеточные ровесники динозавров рассказали о существовавшем в центре Австралии море

Для появления новых видов млекопитающих достаточно острова площадью 10000 квадратных километров

Ученые перенесли воспоминания от одной улитки другой

Новый микроскоп показал работу клеток внутри организма в 3D

Земной микроорганизм способен питаться метеоритами

Исследована нервная система существа возрастом 518 миллионов лет

Ученые построили модель нервной системы головастика

«Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции

Медузы тоже умеют спать

Можно ли повысить шансы на удачную мутацию?

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Новое древо жизни включит «симбиомов» как отдельные организмы

Предок энтерококков появился 450 миллионов лет назад

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

Генетики строят родословное древо архей

Одноклеточные существа изобрели гарпунные пулеметы

Раскрыт один из секретов тихоходок

Обнаружены гигантские вирусы с расширенным репертуаром генов для синтеза белка

Первые шаги земной жизни




© Злыгостев Алексей Сергеевич, 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://biologylib.ru/ 'BiologyLib.ru: Библиотека по биологии'

Рейтинг@Mail.ru