загрузка...
загрузка...
На головну

ГІПОТЕЗА ВИНИКНЕННЯ ЖИТТЯ АКАДЕМІКА А. І. Опаріна

  1. A) Опис життя перших переселенців Миколою Михайловичем Пржевальським
  2. I. Держава і право. Їх роль в житті суспільства.
  3. III. санітарно - освітній - формування здорового способу життя.
  4. XII. ДВИГУНИ ПСИХИЧЕСКОЙ ЖИТТЯ
  5. XIII. ЛІНІЯ ПРАГНЕННЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПСИХИЧЕСКОЙ ЖИТТЯ
  6. Адаптивна концепція виникнення психіки
  7. Акторство в життя

Гіпотези - це ліси, які зводять перед будівлею і зносять, коли будівля готова.

 І. В. Гете

Пік досліджень А. І. Опаріна і його співавторів припадав на 50-60-ті роки, хоча його книга «Походження життя» була опублікована ще в 1924 році.

Поява життя він розглядав як єдиний природний процес, який складався з протікала в умовах ранньої Землі первісної хімічної еволюції, перейшла поступово на якісно новий рівень - біохімічну еволюцію.

З самого початку цей процес був пов'язаний з геологічною еволюцією. В даний час прийнято вважати, що вік нашої планети становить приблизно 4,3 млрд років. У далекому минулому Земля була дуже гарячою (4000-8000 ° С). У міру остигання утворювалася земна кора, а з води, аміаку, двоокису вуглецю і метану - атмосфера. Така атмосфера називається «відновною», оскільки не містить вільного кисню. При падінні температури на поверхні Землі нижче 100 ° С утворилися первинні водойми. Під дією електричних розрядів, теплової енергії, ультрафіолетових променів на газові суміші відбувався синтез органічних речовин-мономерів, які локально накопичувалися і з'єднувалися один з одним, утворюючи полімери. Можна припустити, що тоді ж одночасно з полімеризацією йшло освіту надмолекулярних комплексів-мембран.

За однотипним правилами синтезувалися в «первинному бульйоні» гідросфери Землі полімери всіх типів: амінокислоти, полісахариди, жирні кислоти, нуклеїнові кислоти, смоли, ефірні олії та ін. Це припущення було перевірено експериментально в 1953 році на установці Стенлі Міллера, якому вдалося отримати багато речовин , що мають

важливе біологічне значення, в тому числі ряд амінокислот, аденін і простий цукор. Пізніше в подібному експерименті були синтезовані нуклеотидні ланцюга довжиною в шість мономірних одиниць (прості нуклеїнові кислоти).

Органічні речовини накопичувалися в порівняно неглибоких водоймах, прогріваються Сонцем. Сонячне випромінювання доносило до поверхні Землі ультрафіолетові промені, які в наш час стримуються озоновим шаром атмосфери. Так енергією забезпечувалося протікання хімічних реакцій між органічними сполуками і синтез полімерів.

Первинні клітини імовірно виникли за допомогою молекул жирів (ліпідів).

Молекули води, змочуючи тільки гідрофільні кінці молекул жирів, ставили їх як би «на голову», гідрофобними кінцями вгору. Таким способом створювався комплекс упорядкованих молекул жирів, які за рахунок додавання до них нових молекул поступово відмежовують від усієї навколишнього середовища деякий простір, яке і стало первинної клітиною, або коацерватів - просторово відокремилися цілісною системою. Коацервати виявилися здатними поглинати із зовнішнього середовища різні органічні речовини, що забезпечувало можливість первинного обміну речовин із середовищем.

Таким чином, первинна клітинна структура, на Опаріна, являла собою відкриту хімічну мікроструктуру яка була наділена здатністю до первинного обміну речовин, але ще не мала системи для передачі генетичної інформації на основі нуклеїнових кислот. Такі системи, що черпають з навколишнього середовища речовини та енергію, можуть протистояти наростання ентропії і сприяти її зменшення в процесі свого росту і розвитку, що є характерною ознакою всіх живих систем.

Природний відбір зберігав ті системи, в яких були більш досконалими функція обміну речовин і пристосованість організму в цілому до існування в даних умовах зовнішнього середовища.

В ході природного відбору вижили системи, що мали особливу будову білкових полімерів, що зумовило появу третього якості живого - спадковість (специфічної форми передачі інформації).

Концепція А. І. Опаріна в науковому світі дуже популярна. Сильної її стороною є точна відповідність теорії хімічної еволюції, згідно з якою зародження життя - закономірний результат. Аргументом на користь цієї концепції є можливість експериментальної перевірки її основних положень в лабораторних умовах.

Слабкою стороною концепції А. І. Опаріна є припущення можливості самовідтворення коацерватних структур за відсутності систем, що забезпечують генетичне кодування. В рамках концепції Опаріна не вирішена головна проблема - про рушійні сили саморозвитку хімічних систем і переходу від хімічної еволюції до біологічної, про причину таємничого стрибка від неживої матерії до живої.

СПІРНІ ПИТАННЯ КОНЦЕПЦІЙ ПОХОДЖЕННЯ ЖИТТЯ

Ми повинні діяти таким чином, щоб не йти наперекір загальним законам природи, але дотримуючись їх, слідувати, разом з тим, своїм схильностям.

 Цицерон, давньоримський політик

Одним з найбільш складних питань, пов'язаних з походженням життя, є характеристика особливостей доклеточного предка.

Добре відомий факт, що для саморепродукції нуклеїнових кислот (основи генетичного коду) необхідні ферментні білки, а для синтезу білків - нуклеїнові кислоти. Звідси випливають два питання:

1) що було первинним - білки або нуклеїнові кислоти?

2) якщо припустити, що ці класи полімерів виникли не одночасно, то як і коли відбулося їх об'єднання в єдину систему передачі генетичної інформації?

Білки в організмі служать каталізаторами протікають біохімічних реакцій і є клітинними структурними елементами. Вони являють собою ланцюжки амінокислот, утримуються пептидними зв'язками. З величезного арсеналу амінокислот для освіти тваринних і рослинних білків природа використовувала 20 типів. Різноманітність білків визначається різними амінокислотами і послідовністю їх розташування у білкових ланцюгах. Навіть при повній ідентичності складу і послідовності розташування амінокислот відмінності в просторову структуру білків призводять до різниці в їх фізико-хімічні властивості. Білки живого походження мають однакову изомерию, тоді як абиогенно отримані білки містять рівну кількість можливих просторових структур.

Потрібний в даний момент білок синтезується кліткою з запасеного матеріалу за допомогою системи відтворення, яка містить в закодованому вигляді необхідну інформацію. Свої функції система відтворення здійснює за допомогою полімерних сполук дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) і рибонуклеїнової кислоти (РНК). ДНК є берегинею генетичної інформації, закладеної в послідовність підстав, розташованих уздовж її ланцюга. РНК здатна зчитувати збережену в ДНК інформацію, переносити її у середу з вихідними для синтезу білка матеріалами і будувати з них потрібні білкові молекули.

Існує одна важлива і поки що не знайшло пояснення відмінність у властивостях живого і неживого речовин.

У неживому речовині того ж хімічного складу, що і живе, не відбувається поворот площини поляризації проходить через нього. А все білкові молекули живих організмів повертають площину поляризації світла, що проходить вліво, що вказує на їх ліву просторову конфігурацію (L-конфігурація). Молекули ДНК і РНК повертають промінь світла вправо, тобто мають правої або Р-конфігурацією. Молекулярна стереоізомерія, або молекулярна хіральність, властива тільки живій природі і є її невід'ємною властивістю.

Стосовно первинності освіти білків або нуклеїнових кислот всі існуючі теорії зародження життя діляться на дві великі групи - голобіоза і генобіоза.

Концепція А. І. Опаріна належить до групи голобіоза, оскільки виходить із ідеї первинності структур типу клітинної, наділеною здатністю до елементарного обміну речовин за участю ферментного механізму. Нуклеїнові кислоти при такому механізмі з'являються на завершальному етапі.

Прикладом іншої точки зору є концепція Дж. Холдейна, згідно з якою первинної була не структура, здатна до обміну речовин з навколишнім середовищем, а макромолекулярная система, подібна гену і здатна до саморепродукції, і тому названа ним «голим геном». Подібну групу концепцій називають генобіозом або інформаційної гіпотезою.

Позиції гіпотези генобіоза помітно зміцнилися до 1970-х років, а в 1980-і роки в уявленнях про доклеточном предка вона стала домінуючою. Загальне визнання в рамках цієї гіпотези отримала ідея, згідно з якою хіральні чистими молекулярними «блоками», що склали основу для зародження живого, були макромолекули ДНК або РНК.

 



Попередня   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   Наступна

Проблема пошуку життя у Всесвіті | Проблема пошуку позаземних цивілізацій | МЕТОДИЧНІ ЗАВДАННЯ | Синергетика | ІДЕЯ СИНЕРГЕТИКИ | ШЛЯХИ ФОРМУВАННЯ СИНЕРГЕТИКИ | МЕТОДИЧНІ ЗАВДАННЯ | ЕВОЛЮЦІЯ ХІМІЧНИХ СПОЛУК НА ЗЕМЛІ | КРИТЕРІЇ ЖИТТЯ | ТЕОРІЯ саморозвитку ЕЛЕМЕНТАРНИХ ВІДКРИТИХ КАТАЛІТИЧНИХ СИСТЕМ А. П. РУДЕНКО |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати