Биогенез мотивы и феномены возникновения жизни

Создаётся впечатление, что вся её „мудрость“ направлена на достижение гармонии и совершенства, и заключается в подборе наиболее выгодных и удобных энергетических сочетаний молекул друг с другом. Так как, по сути, нет сколько-нибудь очевидных химических запретов на создание иных структур, чем те, которые были использованы в биогенезе. Иными словами, для химического способа хранения и реализации информации о благоприятных для живой системы сочетаниях и пространственной ориентации молекул, природа не смогла найти ничего лучшего и более подходящего, нежели рибо- и/или дезоксирибонуклеотиды.

Необходимо отметить, что переходу химической эволюции на следующий период своего развития, который мы называем жизнью, предшествовал большой подготовительный период. За это время были созданы условия для равновероятного возникновения всех структурных элементов необходимых для биогенеза. При гипотетически неизменных условиях, что собственно нереально по определению, исходно древнее состояние планеты не претерпело бы не только необходимых, но и вообще никаких химических превращений. Но поскольку подобного развития событий не произошло, это позволяет постулировать, что уже в предбиологическом периоде могли существовать высокомолекулярные соединения и появляться сложные органические молекулы, такие как липиды и нуклеотиды. Также ничего не мешало, согласно всем физико-химическим законам и спонтанному образованию аминокислот, вплоть до олигопептидов, если, конечно течению таких реакций не мешало местное внешнее окружение [1, 3]. Этот подготовительный период можно назвать стадией медленного накопления потенциально возможных сочетаний различных химических соединений друг с другом, поскольку необходимых ферментов для быстрого и эффективного хода этих реакций ещё не было.

Хотя по большому счёту не так уж и важно, каким образом в нужном месте и в нужное время оказалось „сырьё“, столь необходимое для ранних стадий биогенеза и какова степень вероятности таких событий. Это может представлять разве что академический интерес. Однако не даёт никаких преимуществ для понимания с какой стадии химической эволюции начинается собственно возникновение жизни и каким образом этот процесс мог происходить. По сути, это один из наиболее тёмных периодов биогенеза, полный неясных и спорных моментов.

Тем не менее, наиболее значимым фактором возникновения жизни являлось обеспечение условий для протекания „нужных“ химических реакций. Так как в открытой, но не замкнутой системе, возможности для благоприятных химических трансформаций зачастую отсутствовали в связи с целым рядом кинетических и термодинамических запретов. Но даже, если в условиях неограниченного пространства и происходила спонтанная полимеризация, например тех же нуклеотидов или аминокислот, то с большой долей вероятности, неравновесные состояния всех вновь созданных форм были крайне неустойчивыми из-за стремления внешней среды, и скорее всего её водной фазы, к достижению максимальной энтропии.

Как обычно, для решения какой-либо проблемы, в том числе и выбора оптимальных условий для биогенеза, существует как минимум два варианта. Одним из которых является направленность любой системы к достижению полной молекулярной комплементарности, что тем самым увеличивало бы энергию связывания. Но в биогенетическом аспекте это мало подходило для многих молекулярных структур, а для полимеров пептидной или нуклеотидной природы и вовсе оказывалось неприемлемым, из-за особенностей их пространственной ориентации, которая определяется слабыми водородными связями. Подобные молекулярные структуры в лучшем случае были способны к энергетически выгодной конформационной конфигурации, когда гидрофобные участки оказывались внутри „скрученной“ молекулы.

Перейти на страницу:
1 2 3 4 5 6

Земноводные. Особенности организма
Земноводных считают вездесущими животными, поскольку этим практически голым созданиям дана возможность обитать и производить потомство в самых различных водных средах и, как ни удивительно, ...

Защитные способности организма
Насекомые большинства видов служат добычей для многих животных, поэтому способность избегать хищников и защищаться чрезвычайно важна для сохранения жизни особей и выживания популяции в цело ...

Химический анализ дождевой воды
Химический анализ дождевой воды Дождевая вода хорошо усваивается организмом и содержит минимальное количество вредных примесей. Она способствует более качественному перевариванию и усвоен ...