Когда происходил отбор коацерватов в первичном бульоне

\u041f\u0435\u0440\u0432\u0438\u0447\u043d\u044b\u0439 \u0431\u0443\u043b\u044c\u043e\u043d \u043f\u0440\u0435\u0434\u043f\u043e\u043b\u043e\u0436\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e \u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u043e\u0432\u0430\u043b \u0432 \u043c\u0435\u043b\u043a\u0438\u0445 \u0432\u043e\u0434\u043e\u0451\u043c\u0430\u0445 \u0417\u0435\u043c\u043b\u0438 4 \u043c\u043b\u0440\u0434. \u043b\u0435\u0442 \u043d\u0430\u0437\u0430\u0434. \u041e\u043d \u0441\u043e\u0441\u0442\u043e\u044f\u043b \u0438\u0437 \u0430\u043c\u0438\u043d\u043e\u043a\u0438\u0441\u043b\u043e\u0442, \u043f\u043e\u043b\u0438\u043f\u0435\u043f\u0442\u0438\u0434\u043e\u0432, \u0430\u0437\u043e\u0442\u0438\u0441\u0442\u044b\u0445 \u043e\u0441\u043d\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0439, \u043d\u0443\u043a\u043b\u0435\u043e\u0442\u0438\u0434\u043e\u0432. \u041e\u043d \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u043b\u0441\u044f \u043f\u043e\u0434 \u0432\u043e\u0437\u0434\u0435\u0439\u0441\u0442\u0432\u0438\u0435\u043c \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0440\u0430\u0437\u0440\u044f\u0434\u043e\u0432, \u0432\u044b\u0441\u043e\u043a\u043e\u0439 \u0442\u0435\u043c\u043f\u0435\u0440\u0430\u0442\u0443\u0440\u044b \u0438 \u043a\u043e\u0441\u043c\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u043e\u0433\u043e \u0438\u0437\u043b\u0443\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f. \u041f\u0440\u0438 \u044d\u0442\u043e\u043c \u0430\u0442\u043c\u043e\u0441\u0444\u0435\u0440\u0430 \u0417\u0435\u043c\u043b\u0438 \u0432 \u0442\u043e \u0432\u0440\u0435\u043c\u044f \u043d\u0435 \u0441\u043e\u0434\u0435\u0440\u0436\u0430\u043b\u0430 \u043a\u0438\u0441\u043b\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430

\u00ab\u041f\u0435\u0440\u0432\u0438\u0447\u043d\u044b\u0439 \u0431\u0443\u043b\u044c\u043e\u043d\u00bb \u0438 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 \u043a\u043e\u0430\u0446\u0435\u0440\u0432\u0430\u0442\u043e\u0432. \u0414\u0430\u043b\u044c\u043d\u0435\u0439\u0448\u0438\u0439 \u044d\u0442\u0430\u043f
\u0431\u0438\u043e\u0433\u0435\u043d\u0435\u0437\u0430 \u0441\u0432\u044f\u0437\u0430\u043d \u0441 \u043a\u043e\u043d\u0446\u0435\u043d\u0442\u0440\u0430\u0446\u0438\u0435\u0439 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0432\u0435\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432, \u0432\u043e\u0437\u043d\u0438\u043a\u043d\u043e\u0432\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c
\u0431\u0435\u043b\u043a\u043e\u0432\u044b\u0445 \u0442\u0435\u043b.

Первичный бульон — термин, введённый советским биологом Александром Ивановичем Опариным. В 1924 году он выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон.
Первичный бульон предположительно существовал в мелких водоёмах Земли 4 млрд. лет назад. Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Он образовался под воздействием электрических разрядов, высокой температуры и космического излучения. При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода

«Первичный бульон» и образование коацерватов. Дальнейший этап
биогенеза связан с концентрацией органических веществ, возникновением
белковых тел.

Условие протекания эволюции:
4) изменение условий окружающей среды

Приспособленность организма всегда.
2)относительна

Самый главный критерий образования популяций.
3)свободное скрещивание

Борьба за существование основана на.
2)изменений условий окружающей среды

Модификационная изменчивость проявляется.
4)в определенных условиях

Витамины – жизненно важные вещества, необходимые нашему организму для поддержания многих его функций. Поэтому достаточное и постоянное поступление витаминов в организм с пищей крайне важно.

Биологическое действие витаминов в организме человека заключается в активном участии этих веществ в обменных процессах. В обмене белков, жиров и углеводов витамины принимают участие либо непосредственно, либо входя в состав сложных ферментных систем. Витамины участвуют в окислительных процессах, в результате которых из углеводов и жиров образуются многочисленные вещества, используемые организмом, как энергетический и пластический материал. Витамины способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Важную роль играют витамины в поддержании иммунных реакций организма, обеспечивающих его устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Это имеет существенное значение в профилактике инфекционных заболеваний.

Современный читатель может быть сторонником любой теории происхождения жизни на Земле – от теории космического заноса до вечности существования цивилизаций. Но читатель думающий должен знать, что большинство ученых придерживается наличия добиологического периода в образовании жизненных форм – абиогенеза. И главной теоретической базой в этом вопросе является теория Опарина-Холдейна или теория коацерватных капель. Что такое коацерваты и каковы тезисы теории абиогенеза в эволюции всего живого – в этой статье.

Возникновение термина

Обоснование теории коацерватов принадлежит российскому ученому начала 20 века А. И. Опарину. В 1924 году он опубликовал свои работы по результатам изучения растворов, насыщенных высокомолекулярными соединениями. Он доказал, что в них формируются устойчивые зоны повышенных концентраций этих веществ, которые и получили название коацерваты в биологии. Что такое коацерватные капли – это молекула высокомолекулярного вещества (белок), вокруг которой образуются «рубашки» из воды и низкомолекулярных соединений.

Теория Опарина-Холдейна

Именно этот процесс называется коацервация коацерват. Что такое коацерваты и теорию Опарина поддержал в 1929 году англичанин Дж. Холдейн, и именно их фамилии вошли в название добиологического или химического периода возникновения жизни на планете. Теория предполагает самозарождение высокомолекулярных органических веществ в период раннего становления атмосферы и литосферы нашей планеты.

Эксперимент с первичным бульоном

В 1953 году химики Стенли Миллер и Гарольд К Юри решили поставить эксперимент в среде, близкой по составу и условиям к предбиотической на Земле. В колбу они поместили смесь метана, аммиака, водорода и добавили воды. Пропуская через раствор ток (до 60 тысяч В), нагнетая давление и повышая температуру до 80 градусов по Цельсию, они получили ряд аминокислот, мочевину и другие органические соединения. А в 1954 году в Индии химик К. Бахадуру получил органику под воздействием солнечных лучей. Про теорию предбиологической эволюции и что такое коацерваты узнал и заговорил весь мир.

Желатин в стакане

Что такое коацерваты легко проиллюстрировать, смешав желатин, гуммиарабику или альбумин и воду. Первоначально прозрачные растворы сначала станут мутными, а затем в них появятся мелкие сгустки, плавающие в растворе. Это и есть первоначальные коацерваты. Что такие соединения могут делать? Обособленные частички могут адсорбировать различные вещества и обладать четко структурированной структурой, что определяет их индивидуальность. В процессе химической эволюции происходил отбор на более устойчивые формы, которые и стали основой для возникновения живых форм.

От коацерват к одноклеточным

В первичном океане в доисторические времена появляются первые частично обособленные от окружающей среды частицы. Они обмениваются со средой веществами (прообраз более сложного обмена веществ), быстро распадаются или сохраняют целостность какое-то время. Капли растут (увеличиваются в размере) и делятся. И вот уже появляется структура более высшего порядка – мельчайшие комочки живого, которым присущи процессы синтеза и распада, развития, роста и размножения. С этого момента начала свое историческое развитие жизнь на планете Земля.

Проблема теории коацерват

Все вышесказанное красиво в теории. Но, несмотря на успехи биологов в ее подтверждении, все, что мы сегодня создали в первичных бульонах, далеко от настоящей жизни и строения клетки. И даже созданная в 2008 году американскими биологами «протоклетка» и японская везикула с оболочкой, способная делиться (2011), не доказывают, что все именно так и было много миллиардов лет назад на нашей планете. Все эти эксперименты только дают пищу для построения гипотез возможного пути абиотического периода эволюции жизни.

Невероятность событий

Математик из Британии Фред Холл подсчитал вероятность случайного возникновения живой клетки в первичном бульоне. Скажем лишь, что в своих расчетах он задействовал весь современный арсенал компьютеров. При некоторых идеальных условиях, такая вероятность составит 1/10*40000. Это ничтожно малая величина, которая сводит вероятность такого события практически на нет.

Вероятности случаются

Теорию относительности пока еще никто не отменил, и несколько ярких примеров помогут показать, как совершенно невероятное с точки зрения математика все же случается. К примеру, если бы люди жили по 100 000 лет, то в 100% (то есть все без исключения) погибали бы в авиакатастрофах. А вот реальный факт – вероятность выигрыша в американскую лотерею Cool Million просчитана точно и это 1 к 5 200 000. А американка Валери Вильсон в 2002 и в 2006 выигрывала главный приз. Или еще пример – в Болгарии в 2009 году проводили расследование работы лотереи «6 из 41». А все потому, что с разницей в четыре дня в разных тиражах выпали шесть одинаковых цифр. При этом вероятность такого события – 3,61 • 10 −14 . Так что невероятное на нашей планете случается.

«Первичный бульон» и образование коацерватов . Дальнейший этап биогенеза связан с концентрацией органических веществ, возникновением белковых тел.

В водах первичного океана концентрация органических веществ увеличивалась, происходили их смешивание, взаимодействие и объединение в мелкие обособленные структуры раствора. Такие структуры можно легко получить искусственно, смешивая растворы разных белков, например желатина и альбумина. Эти обособленные в растворе органические многомолекулярные структуры выдающийся русский ученый А.И. Опарин назвал коацерватными каплями или коацерватами. Коацерваты — мельчайшие коллоидальные частицы — капли, обладающие осмотическими свойствами. Коацерваты образуются в слабых растворах. Вследствие взаимодействия противоположных электрических зарядов происходит агрегация молекул. Мелкие сферические частицы возникают потому, что молекулы воды создают вокруг образовавшегося агрегата поверхность раздела.

Исследования показали, что коацерваты имеют достаточно сложную организацию и обладают рядом свойств, которые сближают их с простейшими живыми системами. Например, они способны поглощать из окружающей среды разные вещества, которые вступают во взаимодействие с соединениями самой капли, и увеличиваться в размере. Эти процессы в какой-то мере напоминают первичную форму ассимиляции. Вместе с тем в коацерватах могут происходить процессы распада и выделения продуктов распада. Соотношение между этими процессами у разных коацерватов неодинаково. Выделяются отдельные динамически более стойкие структуры с преобладанием синтетической деятельности. Однако все это еще не дает основания для отнесения коацерватов к живым системам, потому что они лишены способости к самовоспроизведению и саморегуляции синтеза органических веществ. Но предпосылки возникновения живого в них уже содержались.

Коацерваты объясняют, как появились биологические мембраны. Образование мембранной структуры считается самым «трудным» этапом химической эволюции жизни. Истинное живое существо (в виде клетки, пусть даже самой примитивной) не могло оформиться до возникновения мембранной структуры и ферментов. Биологические мембраны — это агрегаты белков и липидов, способные отграничить вещества от среды и придать упаковке молекул прочность. Мембраны могли возникнуть в ходе формирования коацерватов.

Повышенная концентрация органических веществ в коацерватах увеличивала возможность взаимодействия между молекулами и усложнения органических соединений. Коацерваты образовывались в воде при соприкосновении двух слабо взаимодействующих полимеров.

Кроме коацерватов в «первичном бульоне» накапливались полинуклеотиды, полипептиды и различные катализаторы, без которых невозможно образование способности к самовоспроизведению и обмену веществ. Катализаторами могли быть и неорганические вещества. Так, Дж. Берналом в свое время была выдвинута гипотеза о том, что наиболее удачные условия для возникновения жизни складывались в небольших спокойных теплых лагунах с большим количеством ила, глинистой мути. В такой среде очень быстро протекает полимеризация аминокислот; здесь процесс полимеризации не нуждается в нагревании, так как частицы ила выступают в качестве своеобразных катализаторов.

Смотрите также:

Этим естествознание наступившей новой исторической эпохи существенно отличалось от естествознания.

В своем труде «Материализм и эмпириокритицизм», опубликованном в 1909 г., Ленин ответил на кардинальные философские, вопросы, возникшие в ходе развития естествознания.

Общие условия развития естествознания. Борьба передовых и реакционных идей в естествознании.

естествознания в области медицины . В тесной связи со всеми медицинскими предметами она не только принесла свет к постели больного и всяческие благодеяния.

областях естествознания, что проф. Генсло, рекомендуя его в 1831 г. в качестве натуралиста на «Бигль», руководился далеко не одной лишь своей интуицией.

Все это вело к серьезному отставанию клинической медицины того времени от развивающегося естествознания. ВНУТРЕННЯЯ МЕДИЦИНА (терапия).

. с одной стороны, о качественно простых природах, а с другой, - о чём-то более близком будущим объяснительным моделям механистического естествознания.

В эпоху Возрождения основными чертами естествознания стали: утверждение опытного метода в науке, развитие математики и механики, метафизическое мышление.

И таким образом в научном мире сложился странный парадокс: представители естествознания, изучающие заведомо более простые объекты, давно открыли сложность, многомерность.

космологии Коперника и опытного естествознания. Николай Кузанский родился в селении Куза в Южной Германии в 1401 году Отец.

Отбор коацерватов и пограничный этап химической и биологической эволюции продолжался около 750 млн. лет. В конце этого периода появились прокариоты — первые простейшие организмы, у которых ядерный материал не окружен мембраной, а находится прямо в цитоплазме. Первые живые организмы были гетеротрофами, т.е. использовали в качестве источника энергии (пищи) готовые органические соединения, находящиеся в растворенном виде в водах первичного океана. Поскольку в атмосфере Земли свободного кислорода не было, они имели анаэробный (бескислородный) тип обмена, эффективность которого невелика.

По этой причине в преимущественном положении оказались организмы, приобретшие способность использовать для синтеза органических веществ из неорганических энергию света. Таким образом возник фотосинтез. Это привело к появлению принципиально нового источника питания. Так, существующие ныне анаэробные серные пурпурные бактерии на свету окисляют сероводород до сульфатов. Высвобождающийся в результате реакции окисления водород используется для восстановления диоксида углерода до углеводов С_п(НгО)т с образованием воды. Источником, или донором, водорода могут быть и органические соединения. Так появились автотрофные организмы. Кислород в процессе фотосинтеза такого типа не выделяется. Фотосинтез развился у анаэробных бактерий на очень раннем этапе истории жизни. Фотосинтезирующие бактерии долгое время существовали в бескислородной среде. Следующим шагом эволюции было приобретение фотосинтезирующими организмами способности использовать воду в качестве источника водорода. Автотрофное

усвоение СОг такими организмами сопровождалось выделением 02- С тех пор в атмосфере Земли постепенно накапливался кислород. По геологическим данным, уже 2,7 млрд, лет назад в атмосфере Земли в небольшом количестве имелся свободный кислород. Первыми фотосинтезирующими организмами, выделяющими в атмосферу 02» были цианобактерии (цианеи). Переход от первичной восстановительной атмосферы к среде, содержащей кислород, представляет собой важнейшее событие как в эволюции живых существ, так и в преобразовании минералов. Во-первых, кислород, выделяющийся в атмосферу, в верхних ее СЛОЯХ под действием мощного ультрафиолетового излучения Солнца превращается в активный озон (Оз), который способен поглощать большую часть жестких — коротковолновых ультрафиолетовых лучей, разрушительно действующих на сложные органические соединения. Во-вторых, в присутствии свободного кислорода возникает возможность появления энергетически более выгодного кислородного типа обмена веществ, т.е. аэробных бактерий. Таким образом, два фактора обусловленных образованием на Земле

свободного кислорода, вызвали к жизни многочисленные новые формы живых организмов и более широкое использование ими окружающей среды.

Затем в результате взаимополезного сосуществования (симбиоза) различных прокариот возникли эукариоты, группа организмов (рис. 7), у которых имелось настоящее ядро, окруженное ядерной оболочкой.

Сущность гипотезы симбиоза заключается в следующем.

Образовавшиеся подвижные эукариоты путем симбиоза с фотосинтезирующими прокариотами (возможно, цианобактериями) дали водоросль, или растение. Очень важно то обстоятельство, что строение пигментного комплекса у фотосинтезирующих анаэробных бактерий поразительно сходно с пигментами зеленых растений. Такое сходство не случайно и указывает на возможность эволюционного преобразования фотосинтезирующего аппарата анаэробных бактерий в аналогичный аппарат зеленых растений.

Эукариоты, обладающие ограниченным оболочкой ядром, имеют диплоидный, или двойной, набор всех наследственных задатков — генов, т.е. каждый из них представлен в двух вариантах. Появление двойного набора генов сделало возможным обмен копиями генов между разными организмами, принадлежащими к одному виду,— возник половой процесс. На рубеже архейской и протерозойской эр (см. табл. 6) половой процесс привел к значительному увеличению разнообразия живых организмов благодаря созданию новых многочисленных комбинаций генов. Одноклеточные организмы быстро размножились на планете. Однако их возможности в освоении среды обитания ограничены. Они не могут и расти беспредельно. Объясняется это тем, что дыхание одноклеточных организмов

осуществляется через поверхность тела. При увеличении размеров одноклеточного организма его поверхность возрастает в квадратичной зависимости, а объем — в кубической, в связи с чем биологическая мембрана, окружающая клетку, не способна обеспечить кислородом СЛИШКОМ большой организм. Иной эволюционный путь осуществился позже, около 2,6 млрд, лет тому назад, когда появились многоклеточные организмы, эволюционные возможности которых значительно шире.

Основу современных представлений о возникновении многоклеточных организмов составляет гипотеза И.И. Мечникова — гипотеза фагоцителлы. По предположению ученого, многоклеточные произошли от колонивльных простейших — жгутиковых.

Пример такой организации — ныне существующие колониальные жгутиковые типа вольвокса (рис. 8).

Среди клеток колонии выделяются: движущие, снабженные жгутиками; питающие, фагоцитирующие добычу и уносящие ее внутрь колонии; половые, функцией которых является размножение. Первичным способом питания таких примитивных колоний был фагоцитоз. Клетки, захватившие добычу, перемещались внутрь колонии. Затем из них образовывалась ткань — энтодерма, выполняющая пищеварительную функцию. Клетки, оставшиеся снаружи, выполняли функцию восприятия внешних раздражений, защиты и функцию движения. Из подобных клеток развивалась покровная ткань — эктодерма. Специализирующиеся на выполнении функции размножения клетки стали половыми. Так колония превратилась в примитивный, но целостный многоклеточный организм. Дальнейшая эволюция многоклеточных организмов животных и растений привела к увеличению многообразия форм живого. Основные этапы химической и биологической эволюции представлены на рис. 9.

Таким образом, возникновение жизни на Земле носит закономерный характер, а ее появление связано с длительным процессом химической эволюции, происходившей на нашей планете. Формирование мембраны — структуры, отграничивающей организм ш окружающей среды, с присущими ей свойствами способствовало появлению живых организмов и ознаменовало

начало биологической эволюции. Как простейшие живые организмы, возникшие около 3 млрд, лет назад, так и более сложно устроенные в основе своей структурной организации имеют клетку. Следовательно, клетка является единицей строения всех живых организмов вне зависимости от уровня их организации.

Таковы основные черты возникновения и начальные этапы развития жизни на Земле.

Вопросы для повторения н задания

Какой способ питания был у первых живых организм тн?

Что такое фотосинтез?

Какие организмы впервые стали выделять в атмосферу свободный кислород?

Какую роль в развитии жизни на Земле сыграло появление фотосинтеза?

На каком этапе развития живых организмов возни» половой процесс?

Какое значение для эволюции жизни имело появление полового процесса?

Каким путем возникли многоклеточные организмы?

Дальнейший этап биогенеза связан с концентрацией органических веществ, возникновением белковых тел.

В водах первичного океана концентрация органических веществ увеличивалась, происходило их смешивание, взаимодействие и объединение в мелкие обособленные структуры раствора. Такие структуры легко можно получить искусственно, смешивая растворы разных белков, например, желатина и альбумина. Эти обособленные в растворе органические многомолекулярные структуры наш выдающийся отечественный ученый А.И. Опарин назвал коацерватными каплями или коацерватами. Коацерваты - мельчайшие коллоидальные частицы - капли, обладающие осмотическими свойствами. Коацерваты образуются в слабых растворах. Вследствие взаимодействия противоположных электрических зарядов происходит агрегация молекул. Мелкие сферические частицы возникают потому, что молекулы воды создают вокруг образовавшегося агрегата поверхность раздела.

Исследования показали, что коацерваты имеют достаточно сложную организацию и обладают рядом свойств, которые сближают их с простейшими живыми системами. Так, например, они способны поглощать из окружающей среды разные вещества и увеличиваться в размере. Поглощенные вещества вступают во взаимодействие с соединениями самой капли. Эти процессы в какой-то мере напоминают первичную форму ассимиляции. Вместе с тем, в коацерватах могут происходить и процессы распада, а также выделения продуктов распада. Соотношение между этими процессами у разных коацерватов неодинаково. Выделяются отдельные динамически более стойкие структуры с преобладанием синтетической деятельности. Внешнее сходство структур и некоторых процессов, которые происходят в коацерватах, еще не дает основания для отнесения их к живым системам, потому что они лишены способности к самовоспроизведению и саморегуляции синтеза органических веществ. Но важные предпосылки возникновения живого в них уже содержались.

Прежде всего, коацерваты объясняют появление биологических мембран. Образование мембранной структуры считается самым “трудным” этапом химической эволюции жизни. Повышенная концентрация органических веществ в коацерватах увеличивала возможность взаимодействия между молекулами и усложнения органических соединений. Коацерваты образовывались в воде при соприкосновении двух слабо взаимодействующих полимеров.

Кроме коацерватов, в “первичном бульоне” накапливались полинуклеотиды, полипептиды и различные катализаторы, без которых невозможно образование способности к самовоспроизведению и обмену веществ. Катализаторами могли быть и неорганические вещества. Главная проблема в учении о происхождении жизни состоит в объяснении возникновения матричного синтеза белков. Жизнь возникла не тогда, когда образовались пусть даже очень сложные органические соединения, отдельные молекулы ДНК и др., а тогда, когда начал действовать механизм конвариантной редупликации.

Именно поэтому завершение процесса биогенеза связано с возникновением у более стойких коацерватов способности к самовоспроизведению составных частей, с переходом к матричному синтезу белка, характерному для живых организмов. Наибольшие шансы на сохранение имели в ходе предбиологического отбора те коацерваты, у которых способность к обмену веществ сочеталась со способностью к самовоспроизведению.

Переход к матричному синтезу белков был величайшим качественным скачком в эволюции материи. Однако, механизм такого перехода пока не вполне ясен. Главное том, чтобы объяснить, как в ходе предбиологического отбора объединились способности к самовоспроизведению полинуклеотидов с каталитической активностью полипептидов. Ведь способность нуклеиновых кислот к конвариантной редупликации может быть в полной мере реализована лишь с помощью каталитической функции белков. А, с другой стороны, синтез самих белков путем удлинения пептидной цепочки не имел бы большого успеха без передачи стабильности хранением о нем “информации” в нуклеиновых кислотах. И все это происходит в условиях пространственно-временного разобщения начальных и конечных продуктов реакции. Существуют разные гипотезы на сей счет, но все они так или иначе не полны. Однако, в настоящее время наиболее перспективными здесь являются гипотезы, которые опираются на принципы теории самоорганизации, синергетики. В последующем предбиологический отбор коацерватов, по-видимому, шел по нескольким направлениям. Во-первых, в направлении выработки способности накопления специальных белковоподобных полимеров, ответственных за ускорение химических реакций. В результате строение нуклеиновых кислот путем изменялось в направлении преимущественного “размножения” систем, в которых удвоение нуклеиновых кислот осуществлялось с участием ферментов. На этом пути и возникает характерный для живых существ циклический обмен веществ:

Энергетический метаболизм Э Я

Специфические ферменты Полимерный синтез (образование мономолекулярных систем) Э Я

Редупликация нуклеиновых кислот

Во-вторых, в системе коацерватов происходил и отбор самих нуклеиновых кислот по наиболее удачному сочетанию последовательности нуклеотидов. На этом пути формировались гены. Самовоспроизводящиеся системы со сложившейся стабильной последовательностью нуклеотидов в нуклеиновой кислоте уже могут быть названы живыми.

Биология | 10 - 11 классы

Как происходил отбор коацерватов в "первичном бульоне"?

Первичный бульон — термин, введённый советским биологом Александром Ивановичем Опариным.

В 1924 году он выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон.

Первичный бульон предположительно существовал в мелких водоёмах Земли 4 млрд.

Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов.

Он образовался под воздействием электрических разрядов, высокой температуры и космического излучения.

При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода

«Первичный бульон» и образование коацерватов.

биогенеза связан с концентрацией органических веществ, возникновением

Сгустки органики, плавающие в первичном бульоне?

ИСКУССТВЕННЫЙ И ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР (ТАБЛИЦА) Материал для отбора?

ИСКУССТВЕННЫЙ И ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР (ТАБЛИЦА) Материал для отбора!

, Как происходит отбор!

Отсутствие этого газа в атмосфере древней Земли обеспечивало сохранность органических веществ в "первичном бульоне" бесконечно долго?

Отсутствие этого газа в атмосфере древней Земли обеспечивало сохранность органических веществ в "первичном бульоне" бесконечно долго.

По скольки признакам происходит искусственный отбор?

Что происходило в водах мирового океана с пищевыми ресурсами "первичного бульона" в результате размножения примитивных гетеротрофных организмов?

Что происходило в водах мирового океана с пищевыми ресурсами "первичного бульона" в результате размножения примитивных гетеротрофных организмов?

Что такое коацерваты?

Отсутствие этого газа в атмосфере древней Земли обеспечивало сохранность органических веществ в "первичном бульоне" бесконечно долго?

Что происходит с первичной мочой, в процессе обратного всасывания?

При какой форме естественного отбора происходит изменение среднего значения признака?

Как происходит искусственный отбор ?

На этой странице вы найдете ответ на вопрос Как происходил отбор коацерватов в "первичном бульоне"?. Вопрос соответствует категории Биология и уровню подготовки учащихся 10 - 11 классов классов. Если ответ полностью не удовлетворяет критериям поиска, ниже можно ознакомиться с вариантами ответов других посетителей страницы или обсудить с ними интересующую тему. Здесь также можно воспользоваться «умным поиском», который покажет аналогичные вопросы в этой категории. Если ни один из предложенных ответов не подходит, попробуйте самостоятельно сформулировать вопрос иначе, нажав кнопку вверху страницы.

Живое может расти, питаться, дыщать, обмениваться веществами с окружающей средой, размножаться, стареть и умерать.

1) . Потому , что грибы питаются органическими веществами .

Покров тела - хитиновый покров. Усики это органы чувств место носа . Ходильных конечностей 6.

Ели не понравитсятнапиши.

А - карликовость а - норма Р : Аа х Аа G : А а, А а F : АА, Аа, Аа, аа < ; - норма = > ; генотипы родителей : Аа, Аа.

Это раздел ботаники, занимающийся естественной классивикацией растений Как - то так.

Ген Признак О оперенные ноги о голые ноги Р гороховидный гребень р простой гребень Поскольку получилось потомство соперенными ногами, то петух по этому признаку будет гомозиготен (ОО). Так как по условию сказано, что большинство потомковимело горохо..

Сходства : 1) 2 руки 2) 2 ноги 3) 1 голова 4) 1 туловище Различия : 1) Цвет кожи 2) Форма лица Короче их там дофига.

Как происходил отбор коацерватов в "первичном бульоне"?

Аделина Зыба
Биология 2019-09-02 06:06:48 0 1

Первичный бульон термин, введённый русским биологом Александром Ивановичем Опариным. В 1924 году он выдвинул теорию о происхожденьи жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной хим эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон.
Первичный бульон приблизительно существовал в маленьких водоёмах Земли 4 миллиардов. лет вспять. Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Он образовался под воздействием электронных разрядов, высочайшей температуры и галлактического излучения. При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода

Первичный бульон и образование коацерватов. Последующий этап
биогенеза связан с концентрацией органических веществ, возникновением
белковых тел.

Вопрос по биологии:

Как происходил отбор коацерватов в "первичном бульоне"?

Ответы и объяснения 1

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
Использовать мат - это неуважительно по отношению к пользователям;
Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Биология.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!

Биология — наука о живых существах и их взаимодействии со средой.

Информация

Первичный бульон

В реальном первичном бульоне, очевидно, были проиграны все возможные варианты эволюции водных растворов. Тот факт, что каждый нуклеотид ДНК содержит гидрофильную фосфатную группу, может, вероятно, свидетельствовать, что автоколебательные системы были важным этапом на пути к живой клетке, а молекула ДНК — наследие добиологических поисков в расслаивающихся системах.[ . ]

С обеднением первичного бульона давление отбора стало благоприятствовать формам, способным к самостоятельному синтезу жизненно важных веществ. Устойчивость существования могла быть достигнута путем создания ферментных систем, контролирующих синтез тех или иных соединений. Но наиболее важным было создание генетического кода, обеспечивавшего воспроизведение себе подобных и наследование последующими поколениями свойств предыдущих.[ . ]

Разнообразие «первичного бульона» в разных местах вызывало различие в химическом составе коацерватов — условие для «биохимического естественного отбора». Внутри коацерватов вещества могли вступать в различные химические реакции, в том числе поглощать ионы металлов и образовывать ферменты. На границе коацерватов и окружающей их среды выстраивались липиды, что вело к образованию примитивной клеточной мембраны, создававшей стабильность коацерватов и обеспечивавшей пространственно-временное разобщение начальных и конечных продуктов реакции. Образование мембранной структуры считается самым трудным этапом химической эволюции. Истинное существо (в виде клетки, пусть даже самой примитивной) не могло оформиться до возникновения мембранной структуры и ферментов.[ . ]

Постепенно ресурсы в виде «первичного бульона» истощались, и хемосинтез начал затухать, однако в ходе биохимической эволюции образовались более сложные органические вещества. Среди них появились и такие, что оказались способны осуществлять фотосинтез, т. е. использовать для синтеза необходимых клеточных веществ непосредственно энергию излучения Солнца, проникавшую в глубь воды. С включением этих веществ в состав существовавших клеток последние стали самостоятельно синтезировать свои клеточные материалы, и необходимость поглощать их извне отпала — клетки стали ав-тотрофными.[ . ]

Возможный путь формирования мембран при образовании коацерватов в «первичном бульоне» при зарождении жизни (по М. Кальвину, 1971)

По мере того, как биологические явления начинали преобладать над предбиотическими, первичный бульон становился все беднее органическими веществами. В таких условиях селективным преимуществом для пробионтов стало обладание плазматической мембраной, защищающей от потери различных соединений путем диффузии, и способность избирательно их накапливать. На стадии формирования пробионтов происходил отбор, в результате которого среди множества возможных образований сохранились лишь наиболее пригодные для выполнения биологических функций и обеспечивавшие высокую степень “выживания”.[ . ]

По мере того, как биологические явления начинали преобладать над пребиотическими (рис.2.12), «первичный бульон» становился все беднее органическими веществами.[ . ]

Следовательно, первые этапы эволюции жизни на Земле связаны, с одной стороны, с переходом от первичной гетеротрофное™ (первые протобионты использовали в качестве пищи органические вещества «первичного бульона») к хемосинтезу (анаэробной хе-моавтотрофии), далее — к возникновению автотрофного питания у растений (фотосинтезу) и, наконец, к вторичному гетеротрофному питанию у животных.[ . ]

В противном случае быстро размножающиеся прокариоты в кратчайший геологический период исчерпали бы биогены «первичного бульона». Скорее всего, скорость геохимических круговоротов была намного выше, чем в последующие геологические периоды.[ . ]

Обсуждение вопросов, касающихся происхождения типов обмена, очень осложнено незнанием первых этапов в развитии жизни. Поэтому формулируемые гипотезы не доступны экспериментальной проверке. Тем не менее предполагают, что когда возникла жизнь и когда ресурсы «первичного бульона» были исчерпаны, то у первых клеток возникла необходимость синтезировать ферменты, катализирующие образование органических молекул. Следовательно, селективные преимущества далее приобрели клетки, способные к биосинтезу. Со временем у клеток возникли различные метаболические пути. Предполагают, что центральным был метаболизм в виде гликолиза, ведущего к синтезу АТФ.[ . ]

Предполагают, что обособленные системы молекул, способные взаимодействовать с внешней средой (по типу открытых систем), ограниченные от окружения, являлись пробионтами — предшественниками настоящих клеточных организмов. Органические строительные блоки (абиотического происхождения) они получали из первичного бульона, так что вначале им не нужны были ферменты для построения этих блоков.[ . ]

Рост размеров коацерватов и их фрагментация (деление), возможно, вели к образованию одинаковых коацерватов, и таким образом процесс мог продолжаться. Описанная последовательность событий должна была привести к возникновению примитивного гетеротрофного организма, питающегося органическими веществами первичного бульона.[ . ]

Известным советским ученым А. И. Опариным (1923) была высказана гипотеза, что органические вещества могли создаваться в океане из более простых соединений при воздействии интенсивного ультрафиолетового излучения Солнца, которое в тот период не ослаблялось слоем озона, ибо его еще не существовало. Отсутствие озонового слоя означало, что жизнь в те времена могла развиваться только в воде на глубинах более 10 м. Разнообразие простых соединений в океанах, площадь поверхности Земли, доступность энергии и масштабы времени позволили Опарину предположить, что в океанах постепенно накопились органические вещества и образовался тот «первичный бульон», в котором смогла возникнуть жизнь.[ . ]

На восстановительную вторичную атмосферу воздействовали большие потоки энергии: коротковолновое ультрафиолетовое излучение, а также ионизирующее излучение от Солнца (сейчас оно экранируется озоновым слоем атмосферы), электрические разряды (грозы, коронные разряды), местные источники тепла вулканического происхождения. В этих условиях мог идти активный химический синтез, при котором из газов вторичной атмосферы, через такие промежуточные продукты, как синильная кислота, этилен, этан, формальдегид и мочевина, образовывались сначала мономеры, а затем и простейшие полимеры. Так как окисления не происходило, воды древнего океана обогащались такими соединениями, как аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, сахара, карбоновые кислоты, липиды, образуя так называемый “первичный бульон”. Могли идти процессы осаждения, разделения и адсорбции, а на поверхности минералов (например, глин или горячей лавы) — и дальнейший синтез более сложных соединений. Эти представления подтверждаются, с одной стороны, результатами анализа древних земных горных пород и сравнением их с внеземным органическим веществом (например, из метеоритов), а с другой стороны — многочисленными экспериментами, показавшими, что в смеси газов, воспроизводящих вторичную атмосферу, при достаточном притоке энергии, действительно происходят процессы синтеза. Так, пропуская электрические разряды через смесь газов метана и аммиака при наличии паров воды, удалось получить такие сравнительно сложные соединения, как аланин, глицин, аспарагиновая кислота и др.[ . ]

Читайте также: