„Primordijalni bujon“ koji je oživeo Zemlju kuvan je u epruveti. Zašto je život nastao u vodi

Kroz transformaciju, u toku postepenog hemijska evolucija, molekule koji sadrže ugljik, u primordijalni bujon.

Primordijalni bujon je navodno postojao u plitkim rezervoarima Zemlje prije 4 milijarde godina. Sastojao se od aminokiselina, polipeptida, azotnih baza i nukleotida. Nastao je pod uticajem električnih pražnjenja, visoka temperatura i kosmičko zračenje. Štaviše, Zemljina atmosfera u to vrijeme nije sadržavala kisik.

Linkovi

Wikimedia Foundation.

• 2010.
• Odarčenko, Jurij Pavlovič

Filenko, Jevgenij Ivanovič

Pogledajte šta je "primarni bujon" u drugim rječnicima:čorba (višeznačna odrednica)

- Čorba: Sadržaj 1 Teren, naselja 2 Ličnosti 3 Biologija ... Wikipedia LIFE - ŽIVOT, kompleks procesa čije prisustvo razlikuje organizme od inertne prirode. Ovaj kompleks se zasniva na sposobnosti organizama da direktno ili putem hrane primaju energiju od Sunca i koriste je za rast i reprodukciju. Sve…

Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik K"tan - Ovaj članak o izmišljenom svjetskom objektu opisuje ga samo na osnovu njega samog umjetničko djelo

. Članak koji se sastoji samo od informacija zasnovanih na samom radu može biti obrisan. Možete pomoći projektu... Wikipedia Značenje i tijelo - (telo značenja) jedan je od ključnih problema nove promjene u humanitarnoj paradigmi. Razotkrivanje logocentrizma u postmodernoj kulturi zapravo se pokazalo kao posljednja faza rastjelovljenja značenja, pretvaranja u logomačiju i gramatocentrizam, gubitak... ...

Projektivni filozofski rječnik Kuga - Priča. U prošlosti, Ch je bio naziv za mnoge epidemijske bolesti koje su pogađale savremenike sa kolosalnom smrtnošću. Stoga je iz opisa antičkih autora vrlo teško sa sigurnošću reći da li misle upravo na bolest... ...

Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron TUBERKULOZA

- TUBERKULOZA. Sadržaj: I. Istorijski pregled.................. 9 II. Uzročnik tuberkuloze............ 18 III. Patološka anatomija............ 34 IV. Statistika....................... 55 V. Društveni značaj tuberkuloze....... 63 VI.… … STOMACH Velika medicinska enciklopedija

CRIJEVA- CRIJEVA. Uporedni anatomski podaci. Crijevo (enteron) je b. ili m duga cijev, koja počinje otvorom za usta na prednjem kraju tijela (obično na trbušnoj strani) i završava se kod većine životinja posebnim, analnim... ... Velika medicinska enciklopedija

AKTINOMIKOZA- AKTINOMIKOZA, aktinomikoza (od grč. aktis ray i mykes pečurka), blistavo gljivično oboljenje uzrokovano unošenjem aktinomiceta (Actinomycetes), blistavih gljiva, u ljudsko ili životinjsko tijelo. Aktinomiceti su grupa nižih biljaka ... ... Velika medicinska enciklopedija

ANTRAKS- ANTRAKS. Sadržaj: Etiologija.................................. 379 Statistika i geografska rasprostranjenost. 381 Epidemiologija................... 384 Patološka anatomija................. 385 Putevi infekcije i patogeneza... ... ... 386 Klinička ... ... Velika medicinska enciklopedija

Prisutnost velikog broja organskih spojeva u vodama primarnog okeana dovela je do pojave koncentrirane „primarne juhe“, u kojoj je daljnji proces sinteze složenih organskih molekula - proteina i nukleinskih kiselina - iz prilično jednostavnih ugljičnih spojeva. sprovedena (O.N. Strelnik „koncept moderne prirodne nauke“).

Primordijalni bujon je termin koji je skovao ruski biolog Aleksandar Ivanovič Oparin. Godine 1924. iznio je teoriju o nastanku života na Zemlji kroz transformaciju molekula koji sadrže ugljik u primordijalnu supu tokom postepene hemijske evolucije.

6.Prebiološka selekcija.

Prebiološka selekcija koacervata se očigledno odvijala u nekoliko pravaca. Prvo, u smjeru razvoja sposobnosti akumulacije posebnih polimera sličnih proteinima odgovornih za ubrzavanje kemijskih reakcija. Kao rezultat toga, struktura nukleinskih kiselina se promijenila u smjeru preferencijalne "reprodukcije" sistema u kojima se umnožavanje nukleinskih kiselina vrši uz sudjelovanje enzima. Na tom putu nastaje ciklični metabolizam karakterističan za živa bića.

Drugo, u koacervatnom sistemu, same nukleinske kiseline su odabrane prema najuspješnijoj kombinaciji nukleotidnih sekvenci. Geni su se formirali na tom putu. Sistemi koji se samorepliciraju sa uspostavljenom stabilnom sekvencom nukleotida u nukleinskoj kiselini već se mogu nazvati živim. (Naydysh V.M. Koncepti moderne prirodne nauke. - M., 1999).

7. Koncept bioloških membrana.

Biološke membrane su tanke (ne više od 10 nm debljine) lipoproteinske filmove koji se sastoje od dvostrukog sloja molekula lipida, koji uključuju molekule različitih proteina. Nalazi se na površini ćelija (plazma membrana) i intracelularnih čestica (jezgre, mitohondrije, itd.). Mnoge membrane sadrže ugljikohidrate, čija količina može doseći 2-10%.

8. Coacervates.

Koacervati su površine polimera, biopolimera (kapi, slojevi) sa povećanom koncentracijom ove supstance u odnosu na ostatak rastvora. Koacervatne kapi su ugrušci slični vodenim rastvorima želatine. Koacervati su sposobni apsorbirati različite tvari. (V. S. Danilova, N. N. Kozhevnikov “Osnovni koncepti moderne prirodne nauke”)

9. Heterotrofi.

Heterotrofi su organizmi koji se hrane gotovim organskim supstancama.

Heterotrofi uključuju ljude, sve životinje, neke biljke, većinu bakterija i gljivica.

10.Autotrofi.

Autotrofi su organizmi koji iz neorganskih stvaraju organske tvari.

Autotrofi, glavni proizvođači organske tvari u biosferi, osiguravaju postojanje svih drugih organizama.

11. Anaerobi.

Anaerobi su u stanju da žive u nedostatku atmosferskog kiseonika; neke vrste bakterija, kvasac, protozoe, crvi. Energija za život se dobiva oksidacijom organskih, rjeđe anorganskih, tvari bez sudjelovanja slobodnog kisika ili korištenjem svjetlosne energije (na primjer, ljubičaste bakterije). Obvezni ili strogi anaerobi se razvijaju samo u nedostatku kisika (na primjer, klostridija), fakultativni ili uslovni anaerobi - iu njegovom prisustvu (na primjer, E. coli, trepetljikaste trepavice). Široko rasprostranjen u tlu, vodi i donjem sedimentu.

“Teorije biogeneze i abiogeneze” - Teorija spontane generacije. Teorija biohemijske evolucije. Amino kiseline. Opišite biohemijsku fazu hemijske evolucije. Kreacionisti. Engleski biohemičar i genetičar John Haldane. Faze nastanka života na Zemlji. Zemlja nikada nije nastala. Nedostatak živih organizama. Teorija spontane generacije. Demokrit Kreacionizam. Zagovornici teorije panspermije. Uspon klasične doktrine spontane generacije.

"Hipoteza biohemijske evolucije" - Miller, Stanley Lloyd. Poreklo života na Zemlji. Oparin-Haldane teorija. Primarni bujon. Miller-Urey eksperiment. Uslovi za nastanak života. Proces koji je doveo do pojave života na Zemlji. Razni aspekti. Hipoteza A.I. Oparina. Koacervatne kapi.

"Kemijska evolucija" - Biohemijska evolucijska hipoteza (Oparin-Haldane). Geohronologija. Sunce je grijalo unutrašnjost. Hemijska evolucija i biogeneza. Samo nekoliko stotina učestvuje u izgradnji živog. Kako se serijski broj povećava, prevalencija elemenata se smanjuje. Hipoteza o spontanoj generaciji. Geohronološka skala. Zemlja je najveća među unutrašnjim planetama. Poznato je oko 8 miliona hemijskih jedinjenja. Život je nastao u uslovima koji su neprikladni za savremenu biotu.

“Oparinova hipoteza” - hipoteza o spontanom nastanku života. Koncept. Formiranje Zemljine atmosfere. Živa ćelija. Hipoteza o poreklu života na Zemlji A.I. Hipoteza biohemijske evolucije. Biografija. engleski biolog. Aleksandar Ivanovič Oparin. Faze nastanka života na Zemlji. Biografija A.I. Oparina. Ugrušci koji se nazivaju koacervatne kapljice. Teorija o nastanku života na Zemlji. Instalacija od strane Stanley Millera.

“Biohemijska evolucija Oparina” - 1) Sinteza početnih organskih jedinjenja iz ne. organske materije u uslovima primarne atmosfere primitivne Zemlje. Akademik A.I. Oparin je 1924. objavio svoje djelo “Postanak života” koje je iznijelo fundamentalno novu hipotezu o nastanku života. Biohemijska evolucija. 1894-1980. Suština hipoteze je bila sledeća... Nastanak života na Zemlji je dug evolucioni proces formiranja žive materije u dubinama nežive materije.

“Teorija biohemijske evolucije” - hipoteza koja smatra da je život rezultat dugoročne evolucije. Prvi primitivni živi organizmi. Formiranje strukture membrane. Molekule mnogih supstanci. Atmosfera je očigledno bila obnavljajuća. "Primordijalni bujon". Nedostatak slobodnog kiseonika. Život je stvorilo natprirodno biće. Treću fazu karakterisalo je razdvajanje. Hipoteza biohemijske evolucije. Stanley Miller.

Mihail Aleksandrovič Nikitin - istraživač na Odeljenju za evolucionu biohemiju Istraživačkog instituta za fizičku i hemijsku biologiju nazvanog po A. N. Belozerskom, nastavnik na Moskovskom državnom univerzitetu i ljetne škole, autor knjige „Poreklo života. Od magline do ćelije“ (Izdavačka kuća „Alpina Non-Fiction“) i niz naučnopopularnih članaka u časopisu „Hemija i život“, nagrađeni nagradom po imenu. Alexandra Belyaeva; bavi se istraživanjem životinjskih genoma.

Mikhail Nikitin

Prava revolucija se dogodila u naučnim idejama o poreklu života u poslednjoj deceniji, i daleko od potpune. Nažalost, ove informacije su uglavnom dostupne samo na engleskom jeziku. Serija članaka na koje je skrenuta pažnja čitateljima djelomično će popuniti ovu prazninu.

Mikhail Nikitin

Naučnici sve više uče o tome kako je nastao život na našoj planeti. Koristeći ove podatke, možemo procijeniti gdje u svemiru trebamo tražiti život i koliko će on biti sličan našem. Može li život na Zemlji nastati sa Marsa? Zašto je evoluciji trebalo četiri milijarde godina da se pojave inteligentne vrste? Kako vidjeti život na planetama oko drugih zvijezda?

Mikhail Nikitin

Naučnici sve više uče o tome kako je nastao život na našoj planeti. Koristeći ove podatke, možemo procijeniti gdje u svemiru trebamo tražiti život i koliko će on biti sličan našem. Može li život na Zemlji nastati sa Marsa? Zašto je evoluciji trebalo četiri milijarde godina da se pojave inteligentne vrste? Kako vidjeti život na planetama oko drugih zvijezda?

Alexander Markov

Hemičari sugeriraju da su u zoru života ugljikohidrati sintetizirani iz jednostavnih molekula tokom Butlerovljeve autokatalitičke reakcije. Međutim, u standardnim uvjetima, ova reakcija proizvodi mješavinu mnogo različitih šećera, od kojih molekuli neophodni za život čine samo djelić postotka i ne traju dugo.

Alexander Markov

Koju funkciju obavlja RNK u živoj ćeliji? Kada je otkrivena enzimska RNK? Koja je teorija RNK svijeta? I koji su glavni problemi s kojima se ova teorija suočava? O tome govori doktor bioloških nauka Aleksandar Markov.

Alexander Markov

Kako su se razvile ideje o nastanku života na Zemlji? Koje su glavne faze abiogeneze? Pod kojim uslovima je moguća sinteza organskih jedinjenja? I kako su naučnici uspjeli sintetizirati ribonukleotide? O tome govori doktor bioloških nauka Aleksandar Markov.

Alexander Markov

Naši daleki preci nisu ni slutili da bi pitanje porijekla živih bića od neživih stvari moglo postati ozbiljan problem za njihove potomke. Za njih je sve okolo bilo živo, duhovno: sunce i vazduh, planine i rijeke, oblaci i more. Mudraci antike i srednjeg vijeka također nisu vidjeli neprolaznu granicu između živog i neživog. Prateći Aristotela, svi naučnici do 17. veka verovali su da je spontano nastajanje života najčešća pojava. Crvi i muhe se razmnožavaju u trulom otpadu, miševi rastu u starim krpama, a mekušci rastu na podvodnim stijenama i dnu brodova. Moćna „sila koja daje život“ prožima univerzum; To je ono što čini inertnu materiju povodom života. Ovo učenje – vitalizam – nije bilo u suprotnosti s biblijskom verzijom kosmogeneze.

Alexander Markov

Hemičari su pokazali da u hidrotermalnim izvorima na temperaturama iznad 80 stepeni može doći do abiogene sinteze organskih supstanci, posebno aminokiselina, iz ugljen monoksida, cijanovodonika i drugih neorganskih jedinjenja. Ovo otkriće je važan argument u prilog hipotezi da je život na Zemlji nastao u vrelim vulkanskim izvorima.

Valentin Vlasov, Aleksandar Vlasov

Mnoštvo dokaza sugerira da je "RNA svijet" zaista postojao. Istina, nije sasvim jasno gdje. Neki stručnjaci to vjeruju početnim fazama evolucije se nisu dogodile na Zemlji, već su funkcionalno donesene na Zemlju aktivni sistemi koji su se prilagodili lokalnim uslovima. Međutim, sa hemijske i biološke tačke gledišta, to ne menja suštinu stvari. U svakom slučaju, ostaje misterija - kao rezultat u kojim procesima okruženje formirani ribociti i zbog kojih komponenti su postojali.

Alexander Vlasov

Dugogodišnji san kemičara i biologa je da nauče kako da stvore molekule sa određenim specificiranim svojstvima, koji bi mogli postati osnova molekularnih uređaja ili novih materijala sa željenom biološkom aktivnošću. Ali stvaranje novih jedinjenja racionalnim dizajnom zahteva sintezu i proučavanje velikog broja različitih jedinjenja, što je skupa metoda niske propusnosti. Štaviše, ovaj pristup se može primijeniti samo kada naučnik razumije kako željeni molekul mora biti strukturiran da bi imao tražena svojstva. Ali to se, nažalost, ne dešava uvijek. Šta učiniti u takvim slučajevima?

Teorija o poreklu života, koju je predložio sovjetski naučnik Aleksandar Oparin (1894-1980), odavno je postala jedna od najuticajnijih u naučnom svetu. Ova teorija opisuje život sa stanovišta materijalističke metodologije i postulira spontano nastajanje života pod uticajem fizičkih i hemijskih procesa koji se odvijaju u uslovima primitivne Zemlje.

Oparinova teorija je teorija hemijske evolucije. Naučnik je svoje ideje prvi put iznio u knjizi „Poreklo života“, objavljenoj u Sovjetskom Savezu 1924. i prevedenoj na engleski jezik 1938. godine. Oparinovu teoriju toplo je podržao profesor s Kembridža, militantni ateista i dugogodišnji glavni i odgovorni urednik Komunističke novine The Daily Worker. Haldane je otvorio debatu o poreklu života u članku objavljenom u časopisu Rationalist's Annual 1929. godine. U njemu je Halden pretpostavio da su se ogromne količine organskih jedinjenja akumulirale na primitivnoj Zemlji, formirajući ono što je nazvano "primordijalni bujon" ili "proto-bujon".

Savremeni koncepti „primitivne supe“ i „spontane generacije života“ potiču iz Oparin-Haldaneove teorije o poreklu života. Suština teorije se svodi na sljedeće:

1. Primitivna Zemlja imala je razrijeđenu (tj. lišenu kisika) atmosferu.

2. Kada su na ovu atmosferu počeli da utiču različiti prirodni izvori energije – na primer, grmljavine i vulkanske erupcije – počela su spontano da se formiraju osnovna hemijska jedinjenja neophodna za organski život.

3. Vremenom su se organski molekuli nakupljali u okeanima sve dok nisu postigli konzistenciju vruće, razrijeđene supe. Međutim, u nekim područjima koncentracija molekula neophodnih za nastanak života bila je posebno visoka, te su se tu formirale nukleinske kiseline i proteini.

4. Pokazalo se da su neki od ovih molekula sposobni za samoreprodukciju.

5. Interakcija između nastalih nukleinskih kiselina i proteina na kraju je dovela do pojave genetskog koda.

6. Nakon toga su se ovi molekuli ujedinili i pojavila se prva živa ćelija.

7. Prve ćelije su bile heterotrofe, one nisu mogle same da reprodukuju svoje komponente i primale su ih iz bujona. Ali s vremenom su mnoga jedinjenja počela nestajati iz bujona, a stanice su bile prisiljene da ih same reproduciraju. Tako su ćelije razvile sopstveni metabolizam za nezavisnu reprodukciju.

8. Procesom prirodne selekcije iz ovih prvih ćelija su nastali svi živi organizmi koji postoje na Zemlji.

Najveći uspjeh Oparin-Haldaneove teorije bio je dobro poznati eksperiment koji je 1953. izveo američki diplomirani student Stanley Miller.

Millerov eksperiment

Teoriju je testirao Stanley Miller 1953. godine. Eksperiment Miller-Urey, koji je postao prekretnica u ovoj oblasti, bio je krajnje jednostavan. Aparat se sastojao od dvije staklene tikvice povezane u zatvoreni krug. U jednu od tikvica postavljen je uređaj koji simulira efekte munje - dvije elektrode, između kojih dolazi do pražnjenja na naponu od oko 60 hiljada volti; U drugoj tikvici voda stalno ključa. Aparat se tada puni atmosferom za koju se vjeruje da je postojala na drevnoj Zemlji: metanom, vodonikom i amonijakom. Aparat je radio nedelju dana, nakon čega su ispitani produkti reakcije. U osnovi se ispostavilo da je to bila viskozna zbrka nasumičnih jedinjenja; U otopini je pronađena i određena količina organskih tvari, uključujući najjednostavnije aminokiseline - glicin i alanin. Kasnije u različitim uslovima takođe su dobijeni šećeri i nukleotidi. Miller je zaključio da se evolucija može dogoditi u fazi odvojenom od otopine (koacervati). Međutim, takav sistem se ne može sam reproducirati.

Objavljivanje podataka iz Millerovog eksperimenta izazvalo je neviđeno interesovanje i ubrzo su mnogi drugi naučnici počeli da ponavljaju ovaj eksperiment. Otkriveno je da modifikacija eksperimentalnih uslova omogućava dobijanje malih količina drugih aminokiselina. Međutim, ponavljanje eksperimenta je bilo teško, a mnogi rezultati su dobiveni tek nakon mnogo neuspjelih pokušaja.

Prijavljeno je da su tokom eksperimenata nastale osnovne komponente neophodne za život. Tako neki udžbenici biologije kažu da su tokom eksperimenata dobijeni predstavnici svih najvažnijih tipova molekula koji se nalaze u ćelijama. Ova izjava je apsolutno netačna, jer od mnogih biohemijskih supstanci prisutnih u ćelijama, samo dve su slične onima dobijenim u eksperimentima poput Millerovog - to su glicin i alanin. Ali oni su također bili predstavljeni u vrlo malim koncentracijama. Osim toga, tokom eksperimenata nikada nisu dobijene nukleinske kiseline, proteini, lipidi i polisaharidi – više od 90% supstanci koje čine živu ćeliju.

Gotovo svi stručnjaci u području nastanka života dugo su zatvarali oči pred više od jednog problema Oparin-Haldaneove teorije. Čak i ako su pojedinačni uspješni dizajni proteinskih molekula nastali spontano, putem slučajnih sinteza bez šablona u koacervatu (na primjer, efikasni katalizatori koji daju prednost datom koacervatu u rastu i reprodukciji), mehanizam pomoću kojeg se oni mogu kopirati za distribuciju unutar koacervata ostaje nepoznat, a posebno za prijenos na potomstvo koacervata.

Ispostavilo se da teorija nije u stanju da ponudi rešenje za problem tačne reprodukcije - unutar koacervata i u generacijama - pojedinačnih, nasumično pojavljivanih efikasnih proteinskih struktura. Međutim, pokazalo se da su prvi koacervati mogli nastati spontano iz lipida sintetiziranih abiogeno, te su mogli ući u simbiozu sa “živim otopinama” – kolonijama samoreplicirajućih RNA molekula, među kojima su bili ribozimi koji kataliziraju sintezu lipida, i takvu zajednicu je već moguće nazvati organizmom.

Oparinova teorija (ispravnije bi bilo govoriti o hipotezi) izaziva mnogo kontroverzi, ali je i dalje glavna u biologiji.

Ruska civilizacija