Биохимическая эволюция III

В ПРИРОДЕ (химическая и биохимическая эволюция нефтей) [c.215]

Термодинамические свойства веществ, послуживших исходным материалом для биохимической эволюции именно аминокислот, углеводородов и ряда их производных, характеризуются положительными значениями AG°298. Это означает, что в стандартных условиях они неустойчивы по отношению к соответствующим простым веществам в их стабильных модификациях. Тем не менее заторможенность реакций разложения, связанная с большими активационными барьерами, сделала все эти вещества превосходным материалом для формирования динамических систем, поддерживаемых совокупностью процессов образования и распада и обладающих гораздо более значительным разнообразием функциональных и структурных возможностей, чем устойчивые и равновесные организации. [c.179]

Нефти типа Б образуются на конечном этапе биохимической эволюции нефтяной залежи. Следующей, уже качественно новой, должна быть стадия Киров или асфальтов. Примечательно, что все эти нефти залегают на небольших глубинах, в зоне низкой пластовой температуры. Температура же является и главным фактором, определяющим возможность биодеградации нефти в залежи [29, 44]. В отличие от чисто химических реакций скорость биохимических процессов проходит через максимум. Это связано со спецификой действия биокатализаторов — ферментов, имеющих белковую природу. При температуре около 70 °С эффективность их действия резко уменьшается, что приводит к снижению скорости биодеградации, а при более высокой температуре происходит разрушение, т.е. наблюдается своеобразная "стерилизация", или "пастеризация", нефти в залежах. Следствием этого является закономерное изменение коэффициента К. с глубиной (рис. 6). [c.18]

Корреляция кодонов с аминокислотами имеет прямое отношение к эволюции кода. Если современный код оптимален по отношению к мутациям, нарушающим пространственную структуру белка, то можно думать, что код возник в результате биохимической эволюции. Однако мы не располагаем пока серьезными аргументами в пользу оптимальности кода, за исключением его помехоустойчивости по отношению к неправильным мутациям. [c.594]

Таким образом, для того, чтобы процесс распада органического вещества в живой клетке был наиболее энергетически выгодным, необходимо образование в ходе процесса максимально возможного количества молекул АТФ или восстановленных пиридиновых нуклеотидов. Известные нам процессы распада углеводов, несомненно, являются результатом биохимической эволюции — естественного отбора по эффективности использования энергии для жизненных процессов. Это и определяет высокую энергетическую целесообразность процессов распада углеводов. [c.364]

Специфические особенности по крайней мере некоторых случаев гомогенного катализа, по-видимому, имеют отношение к биохимической эволюции. Действительно, почему именно гомогенные катализаторы составляют те сложные сопряженные системы катализаторов, функции которых поддерживают всю совокупность метаболических процессов [c.202]

Наиболее совершенными катализаторами, по-видимому, были бы такие, в которых мы могли бы регулировать оба фактора в желательном направлении. Однако полученный результат уже сейчас имеет значение в том смысле, что он, во-первых, указывает на возможность и целесообразность широкого исследования взаимного влияния ионов металлов и аддендов с точки зрения катализа, а во-вторых, показывает, что в ходе биохимической эволюции каталитические функции самих органических молекул могли измениться не только по величине, но и по своим термодинамическим характеристикам в результате вовлечения этих молекул в состав комплексного иона. [c.246]

Таким образом, белковая часть фермента является типичным активатором, возникшим в процессе биохимической эволюции, естественного отбора и наилучшим образом удовлетворяющим требованиям, предъявляемым к биокатализатору всем комплексом жизнедеятельности организма. [c.257]

С точки зрения биохимической эволюции такая близость свойств фермента, выполняющего у разных животных одну и ту же химическую функцию — каталитическое расщепление ацетилхолина. не является неожиданной. Ацетилхолиновый механизм передачи возбуждения в специализированных нервных структурах, возникший, по-видимому, на самых ранних стадиях эволюции нервной системы, мог закрепиться только благодаря тому, что одновременно вызвал образование высокоэффективного приспособления—ацетилхолинэстеразы для быстрого разрушения медиатора. Без этого приспособления ацетилхолиновый механизм в принципе не мог существовать. Качественная неизменность в эволюции одного из медиаторов нервного возбуждения — ацетилхолина — и служит причиной стабильности фермента, специфически настроенного на разрушение этого медиатора с необходимой скоростью. Поскольку, однако, эволюция функций нервного аппарата была связана с увеличением числа структурных элементов нервной системы и усложнением схем соединения их в общую самонастраивающуюся систему, эволюция ферментного аппарата шла, по-видимому, двумя путями. Первый путь — это увеличение количества и концентрации ацетилхолинэстеразы в проводящих возбуждение структурных элементах для обеспечения достаточной скорости разрушения любых количеств ацетилхолина, которые могут выделиться. Второй путь — более совершенная система пространственного распределения фермента в структуре тканей нервной системы. Гистохимические исследования нервной системы демонстрируют высокоспециализированную локализацию значительных количеств ацетилхолинэстеразы в ограниченных объемах нервной ткани, совершенствующуюся в ходе эволюции [19—21, 109. [c.171]

В результате фосфорилирования, сопряженного с переносом электронов при дыхании аэробных организмов, образуется намного больше АТР, чем при фосфорилировании на уровне субстрата при брожении поэтому неудивительно, что в процессе биохимической эволюции возник и в дальнейшем сохранился такой тип метаболизма, при котором водород от органического субстрата переносится на связанный кислород . При этом носителями кислорода могут быть нитрат, сульфат, карбонат или другие соединения они восстанавливаются водородом субстрата. Способность переносить электроны на эти соединения дает бактериям возможность окислять субстраты без участия молекулярного кислорода и таким образом извлекать больше энергии, чем это возможно при брожении. [c.304]

Самый маленький радиус атома имеет водород, но он обычно не принимает участия в образовании скелета органических соединений. Он как бы заполняет пустоты между отдельными группами органических молекул и цементирует их. Водородная связь играет выдающуюся роль в образовании вторичной, третичной и т. д. структур биохимических образований. Основное количество атомов водорода заключено в воде, на долю которой приходится более 90% массы живой клетки. Вся химия клетки основана на том, что растворителем в клеточных системах служит вода. Свойства молекул, да и сами органические молекулы, были бы совершенно иными, если бы вместо НгО использовался другой растворитель. В принципе можно представить живую систему, использующую в качестве растворителя, например, этиловый спирт или аммиак. Однако химия такой системы была бы уже другой и принципы построения молекул были бы в ней тоже другими. Живая биохимическая система (согласно теории А. И. Опарина) в условиях нашей планеты возникла в воде, и свойства молекулы НгО были частью программы биохимической эволюции, предшествовавшей эволюции биологической. [c.176]

Литий и бериллий, открывающие 2-й период, были вероятно, исключены из биохимической эволюции из-за того, что их химические свойства не вполне подходили к требованиям тонко сбалансированных систем клетки. Литий занимает особое положение он имеет наименьший -атомный радиус и, следовательно, наиболь ший ионизационный потенциал среди щелочных металлов. При отрыве от атома лития валентного электрона обнажается весьма устойчивая двухэлектронная оболочка. Ион Ы+ мало поляризуется под действием ионов, но весьма сильно сам поляризует другие ионы и молекулы. Малым ионным радиусом и, следовательно, сильным электрическим полем объясняется тот факт, что литий не образует устойчивых соединений с комплексными анионами. И, напротив. его карбонаты, фосфаты и фториды, в отличие от аналогичных соединений натрия и калия, труднорастворимы. Ион лития, имеющий наименьший среди щелочных металлов радиус, в водных растворах так сильно гидратирован, что его размер в гидратированном состоянии намного превышает радиусы гидратированных ионов Ыа+ и К+. Это препятствует Ь1+ проникать сквозь мембраны клетки и играть роль, которую играют ионы N3+ и К+. Однако, регулируя активность некоторых ферментов, он может влиять на ионный Ыа+—К+ баланс клетки. В повышенных концентрациях соединения лития — яд для организма. [c.177]

Алюминий, следующий за магнием, обладает заметной биологической активностью и является активатором некоторых энзимов,, а недостаток его в организме приводит к недостатку витамина Однако его роль все-таки значительно меньше, чем роль ионов натрия и магния. Атом алюминия слишком тян ел и велик для включения в структурную организацию клеток, а ион слишком мал и недостаточно поляризуем, чтобы попасть в число важнейших биологических катализаторов. Высокий заряд иона АР+ и склонность солей алюминия к гидролизу являются факторами, ограничивающими его роль в биохимических процессах. Другие качества, благоприятствующие участию в процессах жизнедеятельности (ковалентность связей, акцепторные свойства и т. п.) в большей степени присущи бору — аналогу алюминия во 2-м периоде. Предпочтительность бора, по сравнению с алюминием, доказывает предпочтительность элементов 2-го периода перед членами 3-го, Это становится особенно ясным при сравнении углерода с кремнием, который расположен в периодической системе под углеродом и так же как углерод способен к образованию четырех ковалентных связей. Кремния на Земле примерно в 135 раз больше углерода, но в биохимическую эволюцию включился все же углерод. Причина этого, в первую очередь, в стабильности связей С—С и 51—51. В первом случае расстояние между атомами в 1,5 раза меньше и соответственно энергия разрыва связи в 2 раза больше, т. е. связь С—С стабильнее. Поскольку построение организмов предполагает образование длинных цепей атомов, то устойчивые связи углерода имеют несомненное преимущество перед связями кремния. Кроме того, у кремния имеется лишь небольшая тенденция к образованию кратных связей. Все это делает соединения кремния неустойчивыми в присутствии воды, кислорода или аммиака. Однако кроме устойчивости другой очень важной особенностью биогенных элементов является способность к образованию кратных связей. Это можно проиллюстрировать сравнением свойств СОо и ЗЮг. В оксиде углерода (IV) между атомами С и О имеются кратные (двойные) связи, каждая из которых образована двумя парами общих электронов. Внешний слой каждого пз атомов в СОг приобретает стабильную структуру октета. Все возмол<-ности образования связей у этой молекулы исчерпаны. Благодаря легкости атомов и ковалентности связей СОг является газом, довольно легко растворяется в воде, реагирует с ней и в такой форме может быть использован живыми организмами. У кремния способность к образованию кратных связей практически отсутствует или, во всяком случае, гораздо ниже, чем у атома углерода. Поэтому атом 81 соединен с О простыми связями, при образовании которых остаются неспаренными два электрона у кремния и по одному у каждого из атомов кислорода. Лишенные возможно- [c.181]

По-видимому, можно сделать заключение, что в ходе биохимической эволюции совершенствуются механизмы, обеспечивающие стабилизацию организма, так что их работа сопровождается все меньшим рассеянием энергии. Этот вывод подтверждается фактом соверщенно ничтожного рассеяния энергии в нерве при передаче нервного импульса. Если мы сделаем еще один шаг и рассмотрим наиболее сложную часть живых систем — мозг, то должны будем констатировать, что характер его деятельности, ценность продукции и эффективность мероприятий по стабилизации. осуществляемых под его воздействием, не стоят ни в какой связи с энергетическими эффектами химических процессов и процессов связи в широком смысле, сопровождающих его функционирование. [c.36]

В настоящее время термин моделирование употребляется, вероятно, гораздо чаще, чем в какую-либо иную эпоху развития естествознания. Характерно, что моделирование стало целью исследований, с одной стороны, биохимиков, сравнивающих химическую природу ферментов и менее сложных соединений, а с другой — физиков и инженеров, интересующихся проблемами кибернетики. При этом химик обращает внимание, главным образом, на молекулы, которые по его представлениям и скрывают в своих недрах ключи к тайнам поведения клеточного вешества, а инженер, собирая реле и другие детали, имитирующие функции нейронов, ограничивается данными о небольшом числе свойств материалов. Он, несомненно, прав, действительно, если материал отвечает известным требованиям, о нем можно и не размышлять. Но такое разделение точек зрения может быть только временным. В действительности ход биохимической эволюции привел к формированию систем, в которых материал наилучшим образом удовлетворяет требованиям дальнейшего развития. Это развитие уже не связано с существенной перестройкой молекул материала. Ход развития все более сложных форм жизни действительно стал напоминать комбинирование готовых реле в руках конструктора. Однако, если мы ограничимся, с одной стороны, копированием систем связей организмов, а с другой — моделями отдельных ферментов, то мы упустим из виду закон, в силу которого возникает такая независимость от материала . [c.37]

Химические процессы на Земле, имеющие значение для биолога, начались приблизительно 25 млрд. лет тому назад. Грубо можно разделить биохимическую эволюцию на три больших периода период формирования простых соединений, период образования сложных органических молекул и период развития структур. Деление это очень несовершенно, так как нет возможности провести границу между вторым и третьим периодами, да и первый от второго отделен не резко, а в разных точках земной поверхности все эти стадии проходили неодновременно. Тем не менее каждый период имел свои определенные химические тенденции и преимущественные направления реакций, поэтому такое деление не лишено смысла и практически удобно. [c.41]

Активирующее действие гидроокиси меди на каталитическую функцию смеси гидроокисей марганца и кобальта привело его к выводу, что гидроокись меди является аналогом активной группы фермента. Каталитические системы подобного типа очень интересны сами по себе, тем более, что гидроокиси способны также катализировать гидролиз сложных эфиров, т. е. моделировать эстеразы [59], однако они, по-видимому, играли важную роль только на первых этапах биохимической эволюции и позже были заменены иными системами. [c.163]

В главе I было указано на значение принципа независимости материала для определения пути биохимической эволюции. Чем больше новых свойств возникает при том или ином изменении состояния молекул, тем больше шансов на развитие механизма регулирования, который напоминает известные схемы установок с обратной связью, описываемые в книгах по кибернетике. [c.171]

Макромолекулы с их разнообразием в расположении активных групп и способностью к образованию высших по сложности структур и стали исходным материалом биохимической эволюции. [c.86]

В ходе биохимической эволюции и выработались такие химические системы ферментов и переносчиков, которые приспособлены для окисления небольшого числа веществ, и в эти именно вещества организм и превращает различные виды пищи. [c.89]

Следует отметить, что по элементарному химическому составу живое вещество представлено на 99 процентов водородом, углеродом, азотом и кислородом. Последние три элемента являются как раз такими, которые легко могут давать несколько связей. Сера и фосфор — практически единственные элементы не первого ряда таблицы Менделеева, образующие множественные связи. Хотя кремний является гораздо более распространенным на земле по сравнению с углеродом, но последний может образовывать цепи конъюгированных двойных связей, и его связи много прочнее, чем связи кремния. Поэтому не лишено смысла представление о том, что путем биохимической эволюции были выбраны и использованы в качестве структурных биомолекул конъюгированные гетероциклические соединения прежде всего вследствие особенностей их электронного взаимодействия. [c.48]

Очевидно, что генетический код возник в ходе длительной биохимической эволюции. Спрашивается, имеется ли какая-нибудь внутренняя логика в генетическом словаре или соответствие кодонов аминокислотам совершенно случайно Естественно думать, что код должен выражать логику эволюции, логику естественного отбора и, следовательно, обладать внутренним смыслом. Смысл этот нужно открыть. Здесь приходит на помощь молекулярная физика. [c.285]

Самоорганизация происходит при развитии организма из зародышевой клетки по плану, заложенному в совокупности генов, в молекулах ДНК. В ДНК хранится память о длительной биохимической эволюции, которая и привела к существованию современного организма со всеми его наследственными признаками. В ходе эволюции возникли гены, ответственные за сущность данного биологического вида. Но ДНК помнит и об индивидуальных наследственных особенностях наших предков. В уже упоминавшейся книге Э. Шредингера Что такое жизнь с точки зрения физики рассказано о том, что у представителей австрийской династии Габсбургов на протяжении ряда столетий фигурировал индивидуальный наследственный признак — отвислая нижняя губа. [c.299]

О различиях в составе биомассы в зависимости от условий обитания и климато-геохимических особенностей бассейна седиментации писали многие авторы [3, 7, 8, 9, 23]. На фоне общей биохимической эволюции живого вещества существенное влияние на его состав оказывали и локальные фациально-климатические условия. Так, поданным Дж. Ханта и Е. Дегенса, тропические наземные растения обладают более легким и. с. у. по сравнению с нетропическими наземными растениями. Различия в и. с. у. отмечаются и для морского планктона из теплых и холодных вод. [c.29]

На фоне общей биохимической эволюции живого вещества, существенное влияние на его состав оказывали и климато-фациальные условия. Различия, которые обычно отмечаются геохимиками в ОЬ, чаще всего связываются с гумусовым, сапропелевым или смешанным типом ОВ. Однако следует иметь в виду, что сапропелевое ОВ может быть разным в зависимости от условий обитания биоса. Это очень четко видно из исследований изотопного состава углерода однотипной биомассы и ее биологических фракций, обитающих в водоемах в разных климатических зонах (теплые и холодные моря), в разных частях бассейна, в разных условиях освещенности, солености и т.д. [c.190]

На хроматограммах нефтей типа А на относительно небольшом нафтеновом фоне (состоящем из неразделяемых ГЖХ углеводородов) четко прослеживаются пики нормальных и изопреноидных алканов, причем пики нормальных алканов заметно преобладают. При переходе к нефтям тина А несколько увеличивается высота фона, пики нормальных алканов заметно уменьшены, а преобладают пики изопреноидных алканов. На хроматограммах нефтей тина Б над фоном, величина которого еще более увеличена, проявляются четко только ники изопреноидных алканов. На хроматограммах нефтей типа Б полностью отсутствуют пики как нормальных, так и изопреноидных алканов. Фактически эти хроматограммы нредстав-ляют сплошной фон, образованный неразделяющимися углеводородами всех трех классов. Далее (в главе 6) будет показана генетическая взаимосвязь нефтей всех четырех указанных типов, в составе которых отражены различные этапы биохимической эволюции нефтей в земной коре. Наблюдается достаточно четкая связь между химическим типом нефтей (А , А , Б , Б ) и соотношением в них алканов и цикланов (рис. 3). [c.19]

Сама нефть типа Б (опыт 4) с трудом поддается бактериальному окислению, так как структуры, легко окисляющиеся здесь, уже были использованы микроорганизмами ранее. Итак, из полученных экспериментальных данных следует, что процесс биодеградации вызывает глубокие изменения в составе насыщенных высококинящих углеводородов нефтей. Однако для наглядного показа стадийности биохимической эволюции нефтей по схеме А А -> Б -> необходимо знать орядок окисления углеводородов в процессе их биодеградации. (Кстати, термин биодеградация , на наш взгляд, не совсем верно отражает существо процесса. В данном случае происходит химическая или, вернее, биохимическая эволюция нефтей, свойства которых при этом изменяются, но не всегда в худшую сторону. Например, результатом этого процесса является образование беснарафинистых нефтей, на основе которых могут быть получены хорошие смазочные масла и пр.) [c.236]

Отдельную группу флавоноидов образуют В-незамещенные соединения, которые могут рассматриваться как первичные модели замещения. Они обнаружены в большинстве подклассов покрьггосеменных и характерны как для примитивных, так и для наиболее эволюционно продвинутых таксонов. Поэтому нахождение В-незамещенных флавоноидов различных классов является не только признаком примитивности, но и признаком развивающегося таксона с неисчерпанным потенциалом биохимической эволюции флавоноидов [72, 75]. Примером [c.139]

Таким образом, хотя и гетерогенный катализатор, и фермент работают по общему валентно-энергетическому механизму, но структура ферментов, столь тщательно отобранная в результате миллионов лет биохимической эволюции живого вещества, представляет значительно более совершенный аппарат для рекуперации энергии, чем кристаллическая решетка, которая может быть уподоблена конденсатору с потерями . Даже в случае столь экзотермического процесса, как распад Н2О2, по- [c.59]

Катализаторы и системы катализаторов, составляющие жизненно важную основу организации клеточного вещества, чрезвычайно разнообразий по тем функциям, которые они способны выполнять, и обладают большой структурной чувствительностью. Поскольку все они представляют продукты длительной биохимической эволюции, можно было бы попытаться на этом примере выяснить вопрос, на какой именно фактор — энергетический или энтропийный — биохимическая эволюция оказала особенно сильное влияние. Мы имеем в виду сопоставление энергии активации и энтропии активации для различ1ных стадий усложнения катализатора от простого иона до протеино ВОго комплекса. Несмотря на сознательное ограничение круга катализаторо1в только металлосодержащими комплексами и некоторыми аддендами этих комплексов, мы все же не в состоянии рассмотреть весь путь их, мало исследованного природного развития и можем наметить лишь отдельные этапы. Тем не менее даже скудные данные позволяют сделать обобщения, представляющие некоторый интерес. [c.203]

С другой стороны, биохимическая эволюция связана с подбором таких ионов металлов, которые были бы наилучшими активаторами органических катализаторов. В самом грубом приближании можно считать, что металлсодержащие ферменты появились в результате отбора и усовершенствования лигандов, активирующих ионы металлов, тогда как металлсодержащие ферменты группы (б) скорее являются результатом отбора ионов металлов, активирующих органический катализатор. [c.257]

Интерпретация химических взаимодействий между растениями с точки зрения биохимической эволюции ставит ряд трудных вопросов. Если в отдельных случаях алле-лохимический эффект дает вызывающему его растению явное адаптивное преимущество по сравнению с подавляемым им видом, то во многих других случаях наблюдаемый эффект, по-видимому, обязан произвольному стечению обстоятельств, столкнувших два несовместимых вида. Все происходит так, как будто бы выбрасываемый в окружающую среду конечный продукт метаболизма, сравнимый в таких случаях с отбросами-депрессорами, оказывает губительное действие лишь на какие-то определенные виды растений, тогда как другие виды к нему нечувствительны. Иногда этот продукт метаболизма вреден для самого производящего его растения, иногда нет. Эволюция популяций у растений, должно быть, основывается на сложных химических взаимодействиях, которые приводят к равновесиям. При этом создается впечатление, что взаимоотношения между растениями следуют какой-то определенной логике. [c.30]

Высоким содержание.м парафина отличаются нефти полуострова Мангышлак (Западный Казахстан). Из них наиболее высокопарафиновыми (содержание парафина превышает 25 %) являются нефти Узеньского, Тасбулатского и Жетыбайского месторождений. В известных нефтях Западной Сибири (усть-балыкская, западносургутская, самотлорская) содержание парафина не превышает 4%. Наблюдаются зависимости — чем, больше в нефти парафина, тем меньше в его составе смол и асфальтенов чем больше геологический возраст нефти, тем больше в его составе парафина. Высокопарафиновые нефти характеризуются также наименьшим содержанием серы, ванадия и никеля. Природные битумы Татарии (нефти из битуминозных пород) при большом содержании смолисто-асфальтеновых веществ имеют весьма незначительное содержание парафина (табл. 3.6). Это, по-видимому, является следствием биохимической эволюции (биодеградации) исходной нефти при формировании месторождений битуминозных пород. [c.62]

Совершенно иную картину представляет биохимическая ветвь . Если, например, рассмотреть ион железа как активную составную часть природных катализаторов, то окажется, что вовлечение этого иона в различные минеральные соеди-неыия снизило его активность по сравнению с активностью в растворе на два-три порядка, в то время как участие того же иона в биохимической эволюции превратило его в компонент порфирино- [c.9]

Центральным вопросом биохимической эволюции следует считать вопрос о самопроизвольном появлении систем высшего ранга из низкоорганизованных систем. Несмотря на громадную трудность этой проблемы следует попытаться хотя бы приблизительно определить направление поисков для ее решения. Опыт показывает, что системы высшего ранга никогда не возникают сами собой из систем низшего ранга, находящихся в равновесии. Наоборот, в процессе перехода к равновесию отклоненная от равновесия система может вызвать организацию системы более высокого ранга, чем она сама. Резкое торможение движущегося тела приводит к повышению температуры и появлению системы, устойчивость которой уже нельзя описать чисто механически. Поток, [c.28]

Важные защитные функции катализаторов очень отчетливо выражены в способности организма быстро синтезировать ферменты и даже целые системы ферментов, предназначенные для химического разрущения и обезвреживания посторонних веществ, угрожающих хаотизацией биохимическим механизмам клетки. Особенно ярко стабилизирующая и защитная функции катализаторов проявились в ходе биохимической эволюции. В раннюю эпоху развития жизни организмы были анаэробами. Различные виды их располагали системой катализаторов, сходной стой, которая имеется у аэробов, однако у них не было цитохромоксидазы. Камен указал, что анаэробы, синтезирующие хлорофиллы, отличные от тех, которые нужны для фото-синтетического образования кислорода, не могут жить в атмосфере, содержащей даже следы кислорода, и, таким образом, отсутствие цитохромоксидазы играет решающую роль в их судьбе. Так, появление соответствующих каталитических аппаратов не только устраняет опасность, но и превращает внешний химический фактор в нормальный и полезный элемент согласованно действующей каталитической системы. Вполне закономерно все последующее развитие базировалось на синтезе разнообразных катализаторов и совершенствовании механизмов их согласованного действия. [c.39]

Мы уже указывали, что соединения, послуживщие основой для биохимической эволюции, получались в абиогенный период многими путями и в то же время далеко не все в первичном океане и на поверхности земли оказалось подходящим для ранних стадий метаболизма. Уникальность исходного набора веществ требует анализа вопроса о том, какими же качествами должны были обладать вещества, чтобы они были вовлечены в совокупность реакций, необходимых для возникновения жизни. [c.64]

Этот пример хорошо иллюстрирует разнообразие задач, решаемых при помощи ионов металлов. Предпосылкой для использования металла в качестве составной части активной группы является образование сложной третичной структуры, для поддержания которой в стабильном состоянии также необходим металл. Фермент, ускоряющий распад угольной кислоты на воду и углекислый газ,—карбоангидраза — содержит цинк. Этот фермент представляет собой истинный металлофермент, т. е. характеризуется прочной связью между белковым компонентом и компонентом, содержащим цинк. Линдског и Мальмстрем смогли тем не менее обратимо отделить цинк от белка и установили, что фермент, освобожденный от цинка, реактивируется ионами кобальта, железа и никеля (двухвалентными). Если принять за 100 активность цинкового соединения, то для приведенного ряда активности выразятся цифрами 40, 10, 5. Следовательно, здесь отбор в ходе биохимической эволюции в какой-то мере базировался на сохранении наиболее активных форм катализаторов. [c.130]

В настоящее время признается, что эволюции путем естественного отбора видов предшествовал период предбиологиче-ской (или биохимической) эволюции, в течение которого молекулы состязались между собой за сетку реакций и функций. Это был период выживания и селекции биомолекул. Хотя приспособляемость к развитию функций у молекул была весьма важной, но молекулы с большей устойчивостью выигрывали, тем более если их биохимические возможности могли ориентироваться или направляться их функциями. [c.48]

Термин гомология прочно входит в обиход биохимиков. Здесь его часто применяют скорее в биологическом, нежели химическом смысле. Вот что пишет, например, Флоркэн в своей книге Биохимическая эволюция Можно сказать, что биохимические вещества гомологичны, если в их химическом строении имеются более или менее ясные черты сходства, которые объединяют их в одну группу. Если мы рассмотрим группу аналогичных веществ, например, переносчиков кислорода (гемоглобины, хлорокруорины, гемоцианины, гемэрит-рины), мы сможем обнаружить у них некоторые гомологии . И далее Гемоглобин позвоночных, или гемо глобин, в собственном смысле слова, имеет молекулярный вес около 70 ООО. Известно, что Сведберг, определивший для многих белков молекулярные веса, наблюдал, что величина последних всегда кратна 17 600, как если бы белки были полимерами одной основной единицы этого молекулярного веса. Собственно гемоглобин содержит четыре таких единицы. В этом заключается его отличие от других гемоглобинов. [c.87]

Интересные, но еще далеко не выясненные нити связывают различные физиологически важные гомологические вещества с глубокими проблемами биохимической эволюции. Флоркэн описывает следующий факт. Процесс фосфорилирования гликогена свойствен для мышечных тканей всех животных как позвоночных, так и беспозвоночных. Однако позвоночные и беспозвоночные имеют различные источники фосфорной кислоты для осуществления этого процесса первые — фосфокре-атин, а вторые — фосфоаргинин [c.88]

Число лабораторий, занимающихся установлением первичной структуры нуклеиновых кислот, быстро растет. В случае РНК это во многом обусловлено обнадеживающими достижениями в установлении полной первичной структуры пятнадцати тРНК, двух 55 РНК и ряда внутренних и концевых участков вирусных и рибосомных РНК . В свою очередь эти достижения были бы невозможны без создания целого ряда высокочувствительных и надежных методик. Для многих исследователей работа по выяснению структуры нуклеиновых кислот является лишь частью другой проблемы, например синтеза или биохимической эволюции белков и нуклеиновых кислот. Стараясь удовлетворить разнообразные интересы, я попытался включить в книгу экспериментальные детали различных методов структурного анализа, а также описать некоторые потенциально интересные методики, которые по какой-либо причине не использовались. Надо надеяться, что включение этих методик будет стимулировать как их применение, так и дальнейшее усовершенствование. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология