Возникновение и эволюция каталитической активности

Из всей совокупности процессов, приведших к появлению первичной живой клетки, мы остановимся только на двух, с нашей точки зрения основных возникновении и эволюции каталитической активности и появлении матричного синтеза. [c.172]

Анализ кинетических закономерностей каталитических процессов не может быть полным, если не учитывать возможные нестационарные изменения в ходе реакций и влияния на их протекание отклонений от стационарных режимов. Этот вопрос частично уже рассматривался выще при обсуждении влияния реакционной системы на катализатор. Нарушения стационарных режимов, в частности, обусловлены разработкой катализаторов, постепенным блокированием поверхности побочными продуктами, изменениями, связанными с переходами к другим режимам, а также другими факторами, вызывающими колебания или закономерные изменения активности катализаторов. Отмечается возможность возникновения неравновесного состояния катализатора в ходе процесса с возрастанием активности на несколько порядков (для реакции изотопного обмена кислорода на N 0 [565]). Необходимость детального рассмотрения различных нестационарных эффектов расширяет границы кинетики до выяснения закономерностей возможной эволюции химических систем с использованием наряду с обычными кинетическими уравнениями также и динамических уравнений математической физики. В связи с этим предлагается [365] именовать этот раздел общей теории динамикой химической реакции. [c.286]

Возникновение и эволюция каталитической активности [c.198]

Если бы даже эволюция началась с возникновения полипептидных матриц, все равно произошел бы кризис. Сохранение-матриц трудно совместимо с относительно высокой химической активностью полипептидов. Две противоположные тенденции— консерватизм и высокую каталитическую активность, нельзя с должным совершенством объединить в одном веществе. Поэтому, начнись дело с белков, все равно наступил бы кризис— побеждали бы матричные полипептиды, катализирующие синтез химически малоактивных информационных полимерных молекул (т. е. тех же нуклеиновых кислот) и в данном случае кризис удалось бе преодолеть лишь посредством выработки однозначного соответствия последовательности аминокислот в полипептиде последовательности нуклеиновых оснований в полинуклеотиде. [c.61]

В дальнейшем всемогущая эволюция шаг за шагом усовершенствовала древние механизмы. В фотохимические процессы вовлекутся уже рассмотренные кратко пигменты (скорее всего, порфирины). Отбор каталитических активных полипептидных цепей приведет к возникновению высоко совершенных ферментов. Самое трудное (и, может быть, самое важное) найти начало. Таким началом и представляется мне фотохимическое сопряжение, синтез пирофосфатов аденозина, сопряженный с поглощением света пуриновым кольцом Весьма вероятно, что для такого синтеза абсолютно необходимы ионы тяжелых металлов, железа, кобальта, меди, цинка. Установить это можно лишь экспериментально, что и было выполнено недавно при изучении первичного синтеза аминокислот и нуклеотидов из первичного бульона. [c.128]

Как из гипотетической протоклетки возникла первичная клетка, способная к самовоспроизведению, до сих пор не известно. В лабораторных условиях не удалось получить самореплицирую-щуюся систему из простых предшественников. Поэтому мы можем остановиться только на некоторых процессах, имеющих определенное теоретическое или экспериментальное обоснование, необходимых для зарождения первичной клетки появлении асимметрии живых организмов, возникновении и эволюции каталитической активности и матричного синтеза. [c.197]

Возможность образования органических веществ на первобытной Земле Возникновение пространственно обособленных микросистем Эволюция протоклетки на пути возникновеиия первичной клетки Возникновение и эволюция каталитической активности [c.375]

Дальнейщее усложнение структуры и совершенствование функции полипептидов приводило к появлению в них определенных аминокислотных группировок, которым в какой-то степени была присуща полезная для протоклетки каталитическая активность. Однако возникновение более совершенного полипептида создавало преимущество для породившей его протоклетки только в том случае, если появившееся определенное сочетание аминокислотных остатков в полипептиде могло быть передано дочерним протоклеткам. При отсутствии такой способности возникшее удачное сочетание аминокислотных остатков в полипептиде терялось при последующем разрастании протоклеток. Таким образом, для дальнейшей эволюции протоклеток необходимо было создание специального аппарата, который обеспечивал бы в ряду их поколений точное воспроизведение полипептидов с определенно закрепленным расположением аминокислотных остатков. Это привело к формированию принципиально нового механизма синтеза — матричного синтеза, в основе которого лежит использование свойств нового класса органических соединений — полинуклеотидов. [c.200]

Вероятнее всего, прямая (автотрофная) утилизация сульфата, азота, двуокиси углерода, водорода и кислорода возникла после появления соответствующих порфиринов (это, вероятно, происходило на более поздней стадии). Возможные пути возникновения таких соединений в условиях первобытной Земли были рассмотрены в гл. IV. Было высказано предположение, что иа самых ранних стадиях эволюции метаболизма катализ необходимых реакций осуществляли находящиеся в воде катионы [301. Одной из таких реакций могла быть реакция восстановления перекиси водорода до воды (2Н2О22НгО +О2). Гидратированный ион Ре сам по себе способен повышать скорость спонтанного разложения перекиси водорода. Согласно предположениям, присоединение пор-фиринового кольца к этому катиону сопровождается тысячекратным возрастанием каталитической активности. Таким же образом может происходить ускорение других реакций, протекающих с участием ионов железа. Высказано также предположение, что железопорфирины способны катализировать свое собственное воспроизведение, поскольку в их синтезе имеется, по-видимому, стадия окисления. В гл. IV мы видели, что такое явление действительно наблюдалось в лаборатории. [c.271]

Биологическая эволюция начинается с началом естественного отбора матричных макромолекул, способных к конвариантному воспроизведению. Критериями отбора вариантов таких макромолекул являются их каталитическая активность, совершенство сопряженных процессов превращения энергии, скорость и экономичность превращения веществ, совершенство кодирования, записи и считывания наследственной информации, совершенство хранения (сохранения) наследственных текстов. Этот путь, по существу, чисто биохимической эволюции ограничен диффузионным барьером — медленностью диффузии метаболитов и ката-болитов. В связи с этим начинают доминировать факторы, направляющие эволюцию по пути ослабления и преодоленияб диффузионных ограничений. В результате возникают сложные морфологические структуры и аппараты активного перемещения в пространстве. Эволюция, направляемая отбором по критерию все более быстрого и совершенного перемещения в пространстве, приводит к возникновению мышц, нервов, рецепторов, центральной нервной системы. Несмотря на сложность результатов, например, возникновение нервной системы, критериями отбора, приведшими к ним, являются чисто физико-химические факторы эволюции. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология