Абиогенный синтез органических веществ

Жизнь есть ничто иное, как функции структур, обеспечивающие упорядоченный обмен веществ. Оказалось так, что упорядоченный обмен возможен только в крайне ограниченных объемах - клетках. Когда в клетке вспыхнула жизнь она стала организмом.

В далекое время на Земле вовсе не было клеток, не было жизни. Жизнь на Земле началась 3,5-3,7 млрд лет назад.
Клетки (жизнь) не могли возникнуть из ничего. В период, предшествующий жизни, совершались события, которые и привели к образованию живых клеток. Этот период, скорее всего с 5 млрд лет назад до 3,5 млрд лет следует назвать "преджизнью"

В то время Земля содержала все минеральные элементы, на ней была вода, в воздухе не было свободного кислорода. Воздух состоял из аммиака (NH3), метана (CH4), паров воды и других газов. Атмосфера Земли того времени не была экранирована озоном и вся световая энергия Солнца, включая ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 400 до 10 н.м., достигала Земли. В воздухе формировались облака, сверкали молнии. извергались вулканы, бушевали ветры, волны бешено налетали на скалы, разбивались и бесчисленные капли воды рассеивались вдоль побережья.

Такое стартовое состояние Земли, воды, воздуха, возможно и некоторых иных факторов, роль которых еще для нас мало понятна, дало возможность синтезировать органические вещества. Солнечные лучи, электрические разряды, радиоактивность и другие виды энергии возбуждали атомы газов атмосферы с огромной скоростью. Атомы переходили в активное состояние и через радикалы или отдельные атомы рекомбинировали, своеобразно группировались.

Между углеродом, азотом и кислородом (из воды) устанавливались новые ковалентные связи. Так из минеральных веществ абиогенно, т.е. без жизни, синтезировались в начале низкомолекулярные органические вещества: цианистый водород (HCN), формальдегид (НСОН), цианоацетилен (HC3N), мочевина (H4CN2O), уксусный альдегид (Н4С2О), уксусная кислота (Н4С2О2), муравьиная кислота (Н2СО2), щавелевая кислота (Н2С2О4) и другие

Синтезированные низкомолекулярные промежуточные соединения способны и к дальнейшей рекомбинации, и к взаимодействию друг с другом На первых порах таких синтезов другие минеральные вещества временно не включались в эти события. Комбинировали в основном четыре элемента - углерод, водород, кислород (из воды) и азот. Заметную роль в этих взаимодействиях сразу играла и сера.

Достаточно быстро из этих промежуточных соединений синтезируются более сложные. Среди них и те, которые входят в состав живых клеток: аминокислоты, углеводы, жиры, азотистые основания (аденин, гуанин, тимин, цитозин, урацил), пироллы и другие органические соединения .

Этот путь абиогенного синтеза органических веществ впервые экспериментально обосновал С. Миллер в 1953 г.
Абиогенно были синтезированы и аминокислоты, и углеводы, и жиры, и вещества, из которых построены нуклеиновые кислоты.

Следует обратить внимание на то, что всего 5 элементов, из 18-20 необходимых, способны дать так много, бесконечно много разнообразных по структуре и свойствам органических веществ. Естественно допустить, что с использованием в абиосинтезах все новых и новых минеральных элементов количество оригинальных органических веществ возрастало лавинообразно. Этих веществ -мономеров - было вполне достаточно для образования более сложных структур - полимеров. Из полимеров построены органеллы клеток.

Нет комментариев. Ваш будет первым!