Презентація - Хімічна еволюція як сучасна гіпотеза походження життя на Землі - файл ???. ????????.docx

Презентація - Хімічна еволюція як сучасна гіпотеза походження життя на Землі
скачать (3933.2 kb.)
Доступные файлы (2):
???. ????????.docx21kb.03.04.2012 17:37скачать
??????? ????????.pptx3934kb.06.05.2012 10:23скачать

???. ????????.docx

Хімічна еволюція — перший етап еволюції життя, в ході якого органічні, речовини виникли з неорганічних молекул під впливом зовнішніх енергетичних і селекційних чинників і через розгортання процесів самоорганізації, властивих всім відносно складним системам, якими безперечно є всі молекули, що містять вуглець.

Опарін вважав, що перехід від хімічної еволюції до біологічної вимагав виникнення індивідуальних фазово-відособлених систем, здатних взаємодіяти з довкіллям.

У 1953 році Стенлі Міллер і Гарольд Юрі за допомоги апарату з моделлю первісної атмосфери відтворили процес синтезу органічних молекул з неорганічних, у результаті отримали 22 амінокислоти.

Зібраний апарат являв собою дві колби, сполучені скляними трубками в цикл. Газ, що заповнював систему, був сумішшю з метану (Ch4), аміаку (Nh3), водню (H2) і монооксиду вуглецю (CO). Одна колба була наполовину заповнена водою, яка при нагріванні випаровувалася і водні пари потрапляли у верхню колбу, куди за допомогою електродів подавалися електричні розряди, що імітують розряди блискавок на ранній Землі.

Після одного тижня безперервного циклу Міллер і Юрі виявили, що 10—15 % вуглецю перейшло в органічну форму. Близько 2 % вуглецю виявилися у вигляді амінокислот, причому гліцин виявився найбільш поширеним з них. Були також виявлені цукру, ліпіди і попередники нуклеїнових кислот.

Аарон Качальсський (Вайцманн-інстітут, Ізраїль) показав, що у водному розчині, що містить монтморіллоніт (один з мінералів глин), можливий синтез білків з довжиною ланцюга в більше чим 50 амінокислот з майже 100%-ним виходом.

Особливо інтенсивна форма сприяння мінералів і гірських порід синтезу органічних молекул повинна протікати на поверхні мінералів сульфіду заліза. Теорія Міллера-Юрі має істотні обмеження, особливо враховуючи помилкове пояснення полімеризації мономірних складових біомолекули.

Традиційно приписувалась Американськими хіміками Реакція Бутлерова автокаталітична реакція синтезу сахаридів з формальдегіду в слаболужних водних розчинах у присутності іонів металів, наприклад кальцію. Описана російським хіміком Бутлеровим в 1864 році.

Енергія виділяється при відновленні частково окислених залізно-сірчаних мінералів, наприклад піриту (Fes2), воднем (рівняння реакції: Fes2 + H2 FES + H2s), і цієї енергії вистачає для ендотермічного синтезу мономірних структурних елементів біомолекул і їх полімеризації

РНК і ДНК зроблені з багаторазових повторень певних нуклеотидів, які також називаються «основами», зв'язаних з фосфо-цукровим «скелетом». Гіпотеза світу РНК вважає, що у первісному супі існували вільно-плаваючі нуклеотиди. Ці нуклеотиди постійно формували зв'язки один з одним, але ланцюжки часто розривалися, тому що енергія зв'язку була низькою. Проте, певні послідовності базових пар мають каталітичні властивості, які фактично знижують енергію ланцюжка, примушуючи нуклеотиди залишитися разом протягом довшого часу. Коли буде створено багато довгих ланцюжків, приваблюватимуть більше відповідних нуклеотидів, так що ланцюжки будуть формуватися швидше, ніж розриватися.

Ці нуклеотидні ланцюжки запропоновані як перші, примітивні форми життя. У світі РНК різні форми РНК конкурували одна з одною за вільні нуклеотиди і, таким чином, брали участь у природному відборі. Найефективніші молекули РНК, які здатні були ефективно каталізувати своє власне відтворення, витримали цей відбір і розвилися до сучасної РНК.

Змагання між РНК могло привести до появи кооперації між різними ланцюжками РНК, відкривши шлях для утворення першої прото-клітини. Кінець кінцем, ланцюжки РНК, спонтанно розвили з каталітичні властивості, які допомагають зв'язувати разом амінокислоти (пептидний зв'язок). Ці амінокислоти могли б тоді допомогти з синтезу РНК, надавши тим ланцюжкам РНК, які служать рибозимами, переваги у відборі. Кінець кінцем ДНК, ліпіди, вуглеводи, і всі інші органічні хімічні речовини включалися до життя. Це привело до перших клітин прокаріот, і кінець кінцем до життя, такого, яким ми його знаємо.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации