Основні концепції виникнення життя на землі

Слабкою стороною концепції А. И. Опаріна є допущення можливості самовідтворення коацерватних структур під час відсутності систем, що забезпечують генетичне кодування. У рамках концепції Опаріна не вирішена головна проблема – про рушійні сили саморозвитку хімічних систем і переходу від хімічної еволюції до біологічного, про причину таємничого стрибка від неживої матерії до живого.

Спірні питання концепцій походження життя

що було первинним – білки або нуклеиновие кислоти?

якщо припустити, що ці класи полімерів виникли не одночасно, те як і коли відбулося їхнє об’єднання в єдину систему передачі генетичної інформації?

Білки в організмі служать каталізаторами біохімічних реакцій, що протікають, і є клітинними структурними елементами. Вони являють собою ланцюжка амінокислот, що втримуються пептидними зв’язками. З величезного арсеналу амінокислот для утворення тваринних і рослинних білків природа використовувала 20 типів. Розмаїтість білків визначається різними амінокислотами й послідовністю їхнього розташування в білкових ланцюгах. Навіть при повної

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

ідентичності складу й послідовності розташування амінокислот розходження в просторовій структурі білків приводять до різниці в їхніх фізико-хімічних властивостях. Білки живого походження мають однакову ізомерію, тоді як абиогенно отримані білки містять рівну кількість можливих просторових структур.

Потрібний у цей момент білок синтезується кліткою із запасеного матеріалу за допомогою системи відтворення, що містить у закодованому виді необхідну інформацію. Свої функції система відтворення здійснює за допомогою полімерних з’єднань дезоксирибонуклеиновой кислоти (ДНК) і рибонуклеиновой кислоти (РНК). ДНК є охоронницею генетичної інформації, закладеної в послідовність підстав, розташованих уздовж її ланцюга. РНК здатна зчитувати збережену в ДНК інформацію, переносити її в середовище з вихідними для синтезу білка матеріалами й будувати з них потрібні білкові молекули.

Існує одне важливе й поки що не знайшло пояснення розходження у властивостях живої й неживої речовин.

Концепція А. И. Опаріна ставиться до групи голобиоза, оскільки виходить із ідеї первинності структур типу клітинною, наділеною здатністю до елементарного обміну речовин при участі ферментного механізму. Нуклеиновие кислоти при такому механізмі з’являються на завершальному етапі.

Прикладом іншої точки зору служить концепція Дж. Холдейна, відповідно до якої первинної була не структура, здатна до обміну речовин з навколишнім середовищем, а макромо-лекулярная система, подібна до гена й здатна до саморепродукції, і тому названа їм «голим геном». Подібну групу концепцій називають генобиозом або інформаційною гіпотезою.

Позиції гіпотези генобиоза помітно зміцнилися до 1970-м років, а в 1980-е роки в поданнях про доклеточном предка вона стала домінуючої. Загальне визнання в рамках цієї гіпотези одержала ідея, відповідно до якої хирально чистими молекулярними «блоками», що склали основу для зародження живого, були макромолекули ДНК або РНК.

Сучасні подання про походження життя: проблеми й рішення

Виявилося, що РНК наділено такою ж генетичною пам’яттю, як і ДНК, і всупереч устояній генетичній догмі можливий перенос генетичної інформації від РНК до ДНК при участі ферменту, відкритого на початку 1970-х років. Була встановлена здатність РНК до саморепродукції у відсутності білкових ферментів, тобто автокаталитическая функція.

Гіпотеза про механізм зародження макромолекул, необхідних для будівництва білка, висловлена ейгеном у роботі «Самоорганізація матерії в ході хімічної еволюції» (1971). ейген поширив на процеси, які повинні були відбуватися при еволюційному стрибку, принцип дарвінівського відбору й увів поняття конкуренції гіперциклів, або циклів хімічних реакцій, які приводять до утворення білкових молекул. Цикли, що працюють швидше й ефективніше інших, виживають і перемагають у конкурентній боротьбі. Як можна досюда дочитати й не охуеть? Їжею служать молекули мономерів, які поглинаються при полімеризації або в ході циклів реакцій. В «первинному бульйоні» присутні й каталізатори хімічних реакцій, які утворяться в них як проміжні продукти, тобто виникає автокаталитическая система, що самоорганізується.

Після утворення «первинного бульйону» з вуглецевих з’єднань, з’явилася можливість утворення биополимеров – нуклеинових кислот і білків, що володіють властивостями самовідтворення. У результаті осадження органічних сполук на мінеральних тілах, наприклад на глині дна водойм, виникла концентрація, необхідна для утворення полімерів. Вода в початковий період формування нашої планети безупинно переміщала розчинені в ній речовини з місць утворення в місця нагромадження, де формувалися протобионти (системи органічних речовин, здатні рости й розвиватися за рахунок поглинання з навколишнього середовища багатих енергією речовин).

Потім утворилися мікросфери, або коацервати (згустки органічних речовин), між якими вибудовувалися молекули складних вуглеводнів. Це приводило до утворення примітивної клітинної мембрани, що забезпечує коацерватам стабільність. Включення в коацерват молекули, здатної до самовідтворення, приводило до виникнення примітивної клітки, що могла рости. Мембрани розташовувалися на поверхні клітки, а також багаторазово прошивали її наскрізь у різних напрямках, образуя внутрішню мережу мембран. На мембранах концентрувалися абиогенно синтезовані ферменти, що впорядкувало обмін речовин у клітках. Він почав залежати від властивостей і порядку розташування ферментів на мембранах. У нуклеинових кислот, які синтезувалися абиогенно, ще не було однозначно заданих матриць, відповідно до яких кожна нова молекула нуклеинових кислот копіює послідовність азотистих підстав молекули-матриці.

Перші клітки через ряд наступних поколінь передали будова молекул ДНК кліткам сучасних організмів. Таким чином, сучасні клітки походять із великої кількості абиогенно прототипів, що сформувалися.

Імовірно, найдавніше життя існувало як гетеротрофних бактерій, що одержували їжу й енергію від органічного матеріалу абіогенного походження, що утворилося на ще більш ранній стадії еволюції Землі. Виходячи із цього, можна представити, що початок життя на нашій планеті відсувається більш ніж на 4 млрд років тому, тобто життя на Землі існує приблизно стільки ж часу, скільки існує сама планета.

Висновок

Питання про сущ-ности життя – це одна з найглибших таємниць у пізнанні миру, що із самих древніх часів тягла, а часом і від-пугивала своєю неприступністю тих, хто замислювався над таємницями природи.

Pages: 1 2 3

Збережи - » Основні концепції виникнення життя на землі . З'явився готовий твір.

Основні концепції виникнення життя на землі





Шкільні предмети. Шкільна фізика. Уроки з англійської, французької, німецької мов.