Теория возникновения жизни на земле. Теория абиогенеза по А.С. Опарину

БИЛЕТ 1

Возникновение жизни процесс превращения неживой природы в живую. в разное время относительно возникновения жизни на земле выдвигались следующие теории: теория биохимической эволюции; теория пансермии; теория стационарного состояния жизни; теория самозарождения. В настоящее время теории самозарождения и стацонарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат вывод этих теорий. теория пансермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в еще более туманное прошлое вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на земле. Белково-коацерватная теория Опарина. согласно этой теории процесс, приведший к возникновению жизни на земле, может быть разделен на три этапа: - возникновение органических веществ; - возникновение белков; - возникновение белковых тел. астрономические исследования показывают, что как звезды, так и планетные системы возникли из газопылевого вещества. наряду с металлами и их окислами в нем содержались водород, аммиак, вода и простейший углеводород метан. условия для начала процесса формирования белковых структур установилсиь с момента появления первичного океана. в водной среде производные углеводородов молги подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. в результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества а именно углеводы. наука доказала что в результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать не только аминокислоты но и другие биохимические вещества. большой победой современной биохимии является первый полный синтез молекулы белков: синтезирован гормон инсулин, управляющий углеводным обменом. согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. при определенных условиях водная оболочка органических молекул приобретала четкие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. молекулы окруженные водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы коацерваты. коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. при этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования видимые под оптическим микроскопом капли. капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. при включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. за счет этого капли могли увеличиваться в объеме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ. далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию. теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникли единичные удачные конструкции белковых молекул (н-р эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам – потомкам? теория оказалась не способной предложить решение проблемы точного воспроизведения внутри коацервата и в поколениях единичных случайно появившихся эффективных белковых структур. однако, было показано, что первые коацерваты могли образоваться самопроизвольно из липидов, синтезированных абиогенным путем, и они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» колониями самовоспроизводящихся молекул РНК, среди которых были и рибозимы, катализирующие синтез липидов, а такое сообщество уже можно назвать организмом.

Поиск по сайту: