Возникновение первичного бульона, фазовообособленных систем, самосборки. Коацерватная гипотеза возникновения жизни. Эволюция коацерватных капель.

Этапы становления жизни: 1) синтез НМС из газов; 2) полимеризация мономеров; 3) обр. фазовообособленных сис-м; 4) возн. мембран.

В первичном океане происходит образование орг. молекул, что привело к их концентрации. Жизнь возникла не на глубинах. Мелководье – место, где перемешивались в-ва. Если отмель глинистая, то глина может служить матрицей. После накопления первичных в-в, происходит полимеризация. Насыщение первичного океана привело к обр. первичного бульона. Возн. полимеров, они объединяются в крупные комплексы. Следовательно, происходит неспецифическая самосборка (спонтанное неупорядоченное объединение молекул в биополимеры). Такое объединение не требует затраты внешней Е, тк происходит образование нековалентных связей (электростатические, водородные, гидрофобные). Важную роль при самосборке играла комплементарность поверхностей соответствующих молекул. На первых этапах самосборка напоминала процессы кристаллизации. Неизвестно как произошло самовоспроизведение полинуклеотидов совместно с проявлением Kat активности компонентов. Полагалось, что первыми Kat были короткие молекулы РНК. Эволюционно синтез полипептидной цепочки не имел бы смысл, если бы не постоянное воспроизведение этого синтеза (происходит объединение способности хранить эту информацию в НК с наращиванием полипептидной цепочки, для стабильности). Дальнейшие эти проявления могли подержаться только при появлении мембран, которые выполняют 2 основные ф-ции: -разграничения; -распр. хим. р-ии в пространстве. Возникновение мембран: 1. Теория Опарина - коарцеватная теория (коарвус-куча, сгусток). Предположил, что те процессы которые протекают в абиотич. условиях могли возрасти при простр. локализации процессов и отграничении. Основная роль принадлежит белкам (амфот. свойства) Предположил, что полипептиды объедин. в гидрофильн. молекулы, которые покрываются водной оболочкой и тем самым обособляются от среды и образуют эмульсию => сливаются в более крупные => происходит коацервация. Возможно между этими комплексами и окруж средой происходит обмен. Следующий шаг – выстраивание вокруг этого комплекса липидных молекул. Существует предположение что на стадии образов этих стр-р происходит отбор наиболее устойчивых коацерватов, в этом комплексе есть выполнение специф. ф-ий воспр. Kat ф-ий, капля способна поддерживать свое собств состояние. Капля ув. в размерах и начинает распадаться на дочерние коацерваты. Если мало отлич. от материнской, то продолжает расти. Физ-хим св-вами поддерж-сь сущ-я этих капель. Все эти процессы фиксировались в памяти НК. В этой сис-ме уже происходил отбор по НК => происх. отбор по генам. Выбиралась особая послед-ть: нуклеотидов => хорошо выполняющие свои св-ва полинуклеотиды и полипептиды => такую сис-му можно назвать живой. Возражение гипотезе: надост. темпа для таких преобраз. Первые водоемы на земле возникли 3,8-4 млрд лет назад, но 3,2 млрд лет назад весь цикл углерода контролировался жизнью. 2. Земля, проходя через газопылевое облако, вместе с пылью могла получить элементарные орг. мол., кот. могут оседать на твердую пов-ть глины => могут обр. орг. цепочку ак => могут обр. рацемически чистые молекулы. Периферическое смачивание => высушивание мол. на глине приводит к обр. длинных мол. => глины служат субстратом для обр. мол., полинуклеотиды и полипептиды оказывались вблизи друг друга но Н₂О все равно нужна. Образование примитивных МО, облад. генетич. белоксинт. и метаболич. комплексом.

Породы с возр. 3,1 млрд лет сод. фикобилин, кот. исп. цианобакт. для фотосинт. 1,5 млрд лет назад мир был анаэробным (фотосинтез идет, но О2 связ. в оксиды).

Дата добавления: 2015-10-24