химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ород расходовался на окисление металлов. Принято считать, что атмосферный кислород имеет в основном биогенное, фотоспнтети-ческое происхождение. Точный баланс, однако, пока не подсчитан.

Таким образом, фотосинтезирующие организмы, автотрофы, должны были возникнуть на Земле в тот период, когда ее атмосфера была восстановительной. Более того, если бы клетки не достигли высоко организованного и защищенного состояния, кислород атмосферы не дал бы возможности развиваться жизни, окисляя химические соединения, из которых должны были образоваться биологически функциональные молекулы. Существование в наше время анаэробных бактерий, анаэробного гликолиза свидетельствует о возникновении жизни в восстановительной атмосфере. Таким образом, само существование жизни указывает на биогенное происхождение современной окисленной атмосферы Земли. Геология и биология тесно связаны.

Органические соединения должны были возникать в восстановительных условиях при наличии источников энергии. Такими источниками были ультрафиолетовое излучение Солнца, радиоактивное излучение Земли (прежде всего, р-распад 40К), а также электрические разряды в атмосфере и тепло вулканов. Оценки количества энергии, сообщаемого Земле всеми этими источниками, приведены в табл. 17.1.

Возможность синтеза мономерных органических соединений в условиях, моделирующих условия на Земле, обладающей восстановительной атмосферой, доказана разнообразными опытами. Миллер (1955) пропускал тихие электрические разряды через смеси метана, аммиака, водорода и паров воды. При этом образовывалась смесь ряда рацемических аминокислот и карбоксильных кислот, альдегидов и цианистого водорода HCN. Теренин (1958) получал органические вещества при облучении смеси СН4, NH3, Н2, Н20 коротковолновым ультрафиолетовым светом. Аминокислоты образуются и в термическом синтезе — при проТаблица 17.1. Возможные источники энергии для первичной химической эволюции (в кДж в год на м?)

Полная солнечная радиация 10 900 000

Ультрафиолетовое излучение 300—250 им 119 000

То же 250—200 нм . 22 000

То же 200—150 нм 1 G50

Ультрафиолетовое излучение <150 нм 71

Электрические разряды 126

Коронные

Молнии 42

Естественная радиоактивность до глубины в 1 км

4-109 лет назад 117

Ударные волны н волны давления в атмосфере 46

Солнечный ветер 8

Вулканическое тепло 6

Космические лучи 0,06

пускании такой смеси через горячую трубку при температуре порядка 1000 °С. Аминокислоты образуются при бомбардировке смеси СН4, NH3 и НгО в твердом состоянии электронами с энергией 5 МэВ. В этих условиях возникает и аденпн. Аденин и гуанин образуются из HCN при ультрафиолетовом облучении. Из формальдегида образуются сахара, в том числе рибоза и дез-оксирибоза. Нуклеозпдтрифосфаты синтезируются при ультрафиолетовом облучении разбавленного раствора аденина, рибозы и фосфорной кислоты. В целом доказано, что мономеры информационных макромолекул белков и нуклеиновых кислот могли синтезироваться в первичной восстановительной атмосфере Земли, Источником пуринов и пиримидинов, а также порфиринов является HCN (см. с. 38). Аминокислоты и другие органические вещества обнаружены в древнейших скальных и осадочных породах и даже в метеоритах. На Луне таких веществ нет.

Мухин предположил, что источник энергии, необходимой для синтеза мономерных органических соединений,— подводные вулканы. Согласно табл. 17.1, вулканизм дает лишь малую долю энергии, используемой для синтеза первичной органики, если рассчитывать ее на всю поверхность Земли. Однако, если предположить, что синтез органики определяется локальными событиями, то роль вулканизма может оказаться весьма значительной. Следует иметь в виду, что число подводных вулканов много больше числа наземных. Мухин установил наличие HCN и оргапики в извергаемых вулканами веществах и продемонстрировал образование этих соединений в модельных опытах (1974).

Мы имеем все основания считать, что первой стадией добио-логцческой эволюции был синтез мономериых органических соединений в условиях, далеких от равновесия. Следующая стадия должна была состоять в полимеризации п поликонденсации мономеров, в образовании полипептидных и полииуклеотидных цепей. Здесь возникает ряд проблем.

Во-первых, химическая система, способная к эволюции, т. е. к упорядоченному развитию, должна быть автокаталитической, обладать способностью к самовоспроизведению. Во-вторых, не любые макромолекулы могут быть предшественниками живых систем, но лишь те из них, которые обладают необходимыми информационными свойствами. Уже на этом этапе добиологиче-ского развития должны существовать селекционные механизмы. Как мы увидим, дарвиновская эволюция должна реализоваться уже на добнологической стадии развития. Общая проблема состоит в возникновении информации, в создании порядка из беспорядка.

В работах Фокса (1966—1968) экспериментально исследовалась самоорганизация в полипептидных цепях, образуемых при термической поликонденсации эквимолярных смесей 18 канонических аминокислот (кроме Ас

страница 202
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
пуф с ящиком для хранения
частотный преобразователь fc-051p2k2s2e20, 2квт цена
баннер на заказ 1500х800
диван домашний кинотеатр

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.06.2017)