Источники свободной энергии

Использование свободной энергии, освобождающейся в химических реакциях, для осуществления других, сопряженных с первыми процессов, имеет исключительно важное значение в биологических системах. Процессы биологического окисления являются источником свободной энергии для осуществления синтеза ряда важнейших компонент клетки, в частности, белков, идущего с увеличением свободной энергии. [c.239]

В противоположность индуктору, катализатор не может служить источником свободной энергии, так как в результате реакции он остается в неизменном состоянии и, в частности, сохраняется его свободная энергия. Поэтому катализатор может только ускорить процесс установления термодинамически равновесных концентраций, но не может привести к получению сверхравновесных концентраций продуктов реакции. Если равновесие реакции сдвинуто в сторону исходных веществ, т. е. реакция термодинамически невыгодна, применение катализатора не может помочь осуществлению этой реакции. [c.243]

В предыдущей главе был рассмотрен ряд групп прокариот, относящихся к эубактериям, получающих энергию в реакциях субстратного фосфорилирования и не зависящих от молекулярного кислорода. Их предки появились на Земле, когда в ее атмосфере отсутствовал Оз. Единственным источником свободной энергии, доступным первобытным организмам, была химическая энергия органических молекул, возникших в основном абиогенным путем. Увеличение численности популяций приводило к возрастанию использования органических молекул в окружающей среде, которое на определенном этапе стало превышать их накопление. В результате органические вещества постепенно исчерпывались из среды. Создавалась критическая ситуация, вызываемая нехваткой соединений, которые могли бы служить источником свободной энергии для организмов. Перед ними возникла проблема поиска новых источников углеродного питания и свободной энергии. В энергетическом плане необходимо было найти способ получения энергии за счет постоянно действующего источника. Такой источник энергии представляет собой солнечная радиация. Глобальное значение развившейся способности использовать световую энергию в том, что фотосинтез — единственный процесс, приводящий к увеличению свободной энергии на нашей планете. Таким образом, фотосинтез обязан своим происхождением экологическому кризису, возникшему в результате исчерпания на определенном этапе развития жизни органических ресурсов планеты. [c.262]

Окислительно-восстановительные реакции, протекающие в организме, являются источником свободной энергии, необходимой для реализации многочисленных жизненных функций. Основным окислителем оказывается молекулярный кислород, а продуктами его восстановления — вода или пероксид водорода. [c.572]

Катализатор изменяет скорость термодинамически возможной реакции, но он не влияет на истинное равновесие, т. е. не меняет константу равновесия и термодинамически равновесные концентрации. Он в равной степени ускоряет и прямую, и обратную реакции. Это происходит от того, что катализатор не может служить источником свободной энергии, так как в результате реакции он остается в неизменном состоянии и, в частности, сохраняется его свободная энергия. Если повышение температуры не только убыстряет процесс, но и смещает равновесие, то катализатор лишь изменяет время его достижения это время тем меньше, чем активнее катализатор. [c.140]

Поверхность частиц дисперсной фазы обладает свободной энергией, существование которой можно объяснить следующим образом [7]. Молекулы, атомы или ионы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не равноценны тем же молекулам, атомам и ионам, находящимся внутри каждой фазы. Внутри фазы молекулы окружены себе подобными и их силовое попе насыщено симметрично. Поле молекул, лежащих на поверхности, асимметрично часть его находится вне фазы и не насыщена. Эта ненасы-щенность и является источником свободной энергии. [c.19]

Отличие индукции от катализа в том, что катализатор не-расходуется и не может служить источником свободной энергии. В сопряженных реакциях продукты индуцируемой реакции могут образовываться с концентрациями, значительно превышающими термодинамически равновесные, т. е. индуцируемая реакция может идти с приростом свободной энергии, т. е. при ДФ>0. При катализе реакция всегда идет с уменьшением свободной энергии АФ<0. Источником энергии для индуцируемой реакции служит индуцирующая реакция, идущая с уменьшением свободной энергии, при АФ <0, причем ДФ > АФ . Сопряженные ре- акции имеют большое значение для аналитической химии. [c.31]

Теперь, познакомившись с некоторыми основными законами, которые регулируют обмен энергии в химических системах, мы можем обратиться к рассмотрению энергетического цикла в клетках. Для гетеротрофных клеток источником свободной энергии, получаемой в химической форме, служит процесс расщепления, или катаболизм, пищевых молекул (в основном углеводов и жиров). Эту энергию клетки используют в следующих целях 1) для синтеза биомолекул из молекул-предшественников небольшого размера 2) для выполнения механической работы, например мышечного сокращения, 3) для переноса веществ через мембраны против градиента концентрации и 4) для обеспечения точной передачи информации. Главным связующим звеном между клеточными реакциями, идущими с выделением и с потреблением энергии, служит аденозинтрифосфат (АТР рис. 14-2). При расщеплении высокоэнергетического клеточного топлива часть содержащейся в этом топливе сво- [c.413]

Вследствие неизменности химического состояния катализаторов они не являются источниками свободной энергии, а поэтому на положение равновесия реакции не влияют они лишь ускоряют или замедляют приближение системы к равновесию. Ускорение реакции связано с тем, что в присутствии данного катализатора снижается энергия активации, а понижение энергии активации увеличивает долю столкновений молекул, ведущих к реакции, и, следовательно, способствует увеличению скорости. [c.201]

Катализатор не является источником свободной энергии. Он только ускоряет процесс установления термодинамически равновесных концентраций продуктов реакции. Если равновесие сдвинуто в сторону исходных веществ, то применение катализатора не поможет осуществлению реакции. [c.188]

В действительности оказывается, что основным источником свободной энергии при двуспиральном спаривании служит гидрофобное взаимодействие оснований, уложенных стопкой вдоль по спирали (межплоскостное, или стэкинг-взаимодействие). Каждая комбинация пар оснований имеет различную свободную энергию, на которую влияет не только состав пар, но и порядок их расположе- [c.34]

На этой критической стадии организмы должны были пытаться использовать дополнительные источники свободной энергии. Сейчас, оглядываясь назад, кажется, что единственным разумным дополнительным источником был свет вряд ли можно ожидать, чтобы бактерии стали использовать ядерную энергию Ю. Р. Майер, открывший первый закон термодинамики, писал в 1845 г. [1227] Растения вбирают в себя силу — свет —и производят другую силу химическое различие (в то время термин сила использовался вместо термина энергия ). Новый источник энергии оказался неистощимым. Его хватило для поддержания не только самих фотосинтезирующих анаэробов, но и сосуществующих с ними нефотосинтезирующих анаэробов, а позже — аэробов, короче говоря, всех живых существ. [c.88]

Неопределенность, обусловленная отсутствием детальных знаний первобытных геохимических условий, до некоторой степени снимается благодаря следующему обстоятельству оказалось, что в экспериментах, моделирующих примитивную атмосферу, всегда образовывались а-аминокислоты, несмотря на то что исходные газовые смеси и источники свободной энергии были различными. Поэтому отсутствие сведений об относительной значимости каждого из источников свободной энергии, а также о том, что касается точного состава вторичной примитивной атмосферы, не обесценивают вывода, согласно которому в условиях примитивной атмосферы происходило обильное образование а-аминокислот. Однако мы все же нуждаемся в доказательствах, которые могли бы подтвердить наши соображения об основных свойствах примитивной атмосферы, например о том, что она имела в общем и целом восстановительный характер в отличие от современной, окислительной, атмосферы. [c.54]

Рассмотрим теперь возможные источники свободной энергии. Если принять, что состав первобытной атмосферы был близок современному, то мы опять-таки, уже в третий раз, сталкиваемся с ощутимыми трудностями. Современная атмосфера постоянно (по крайней мерс па протяжении дневных часов) подвергается непрерывному воздействию электромагнитного излучения Солнца. Приводит ли поглощение энергии этого излучения к химическим реакциям меж,а,у простыми атмосферными газами Как гласит так называемый первый закон фотохимии, электромагнитное излучение может способствовать протеканию химических реакций только в том случае, если оно поглощается реагирующими молекулами [10]. Для того чтобы ответить на поставленный вопрос, нам необходимо знать следующее [c.106]

Теперь вернемся к вопросу, поставленному выше, а именно может ли электромагнитное излучение Солнца Служить источником свободной энергии для сколько-нибудь значительных химических превращений в современной атмосфере. Распределение интенсивности в спектре солнечного излучения в верхних слоях атмосферы было исследовано с помощью ракетных дифракционных спектрографов, а также путем экстраполяции к нулевому атмосферному давлению результатов измерений (по методу Ленгли), проведенных на больших высотах 111. Результаты всех этих исследований показывают, что верхние слои атмосферы подвергаются интенсивному воздействию коротковолнового ультрафиолетового излучения. Данные, полученные с помощью ракетных [c.107]

Если главным источником молекулярного кислорода в современной атмосфере служит биосфера, то вполне возможно, что до появления на Земле биосферы в атмосфере находилось лишь очень небольшое количество молекулярного кислорода. Это в свою очередь означает, что озоновый экран, существующий в современной атмосфере, в добиологический период отсутствовал и значительная доля коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца проникала в атмосферу на большую глубину. Какая-то часть излучения с длинами волн менее 2000 А могла достигать поверхности Земли. Таким образом, в примитивной атмосфере существовал богатый источник свободной энергии для осуществления фотохимических реакций. [c.111]

Другими возможными источниками свободной энергии для химических реакций в современной атмосфере служат грозы, космические лучи и а- и Р-частицы высокой энергии, а также 7-лучи, испускаемые естественными радиоактивными элементами, такими, как К и содержащимися в земных породах. Однако по [c.111]

Источники свободной энергии на Земле в настоящее время [17] [c.112]

ВОЗМОЖНОГО источника свободной энергии в химической эволюции. [c.118]

ИСТОЧНИКИ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ НА ПЕРВОБЫТНОЙ ЗЕМЛЕ [c.131]

Исходя из этого, можно считать, что тепловая энергия вполне могла служить основным источником свободной энергии на первобытной Земле при условии, что поверхность Земли проходила через высокотемпературную фазу. Если же температура поверхности в среднем никогда не поднималась выше ее нынешнего значения (300 К), то рассматривать тепловую энергию как значительный источник свободной энергии для реакций, протекавших в ходе химической эволюции, уже неправомерно. Правда, и при этом возможно, конечно, что значительный вклад энергии в химическую эволюцию могли дать локальные зоны с повышенной температурой — вулканы и фумаролы [45]. ]Иы вернемся к обсуждению этого вопроса в разделе о специфических микроусловиях. Сейчас мы рассмотрим факты, касающиеся общей тепловой истории Земли. [c.135]

Различные другие источники свободной энергии [c.138]

Недавно было высказано предположение, что дополнительным, источником свободной энергии для добиологической эволюции могла служить тепловая и ультразвуковая энергия, выделявшаяся при прохождении метеорита через атмосферу и при столкновении с поверхностью гидросферы [51]. Хорошо известно, что поверхность метеорита сильно нагревается (до 16 ООО К) при торможении в атмосфере. В воздушной подушке перед падающим метеоритом могут возникать также высокие давления — до> 1500 атм. При таких температурах из веществ, входивших в состав первобытной атмосферы, могли образовываться свободные радикалы последние могли рекомбинировать в охлаждающемся пространстве после прохождения метеорита. Многие метеориты полностью испаряются до того, как проникают в глубокие слои атмосферы. Однако крупные метеориты долетают до поверхности и выпадают иа нее. Удары о поверхность первобытных океанов могли приводить к возникновению локальных областей с повышенной [c.138]

Мы подчеркивали, что, о какой бы предполагаемой особенности первобытной Земли ни шла речь, в основе наших выводов лежит сопоставление большого числа разнообразных фактов и соображений. Так, для того чтобы оценить адекватность (с геохимической точки зрения) экспериментов, обсуждаемых в последующих трех главах, необходимо привлечь сведения, относящиеся к различным областям — астрономии, астрофизике, геохимии, геофизике, атомной и молекулярной спектроскопии, химической кинетике и термодинамике. Впрочем, результаты всех проведенных к настоящему времени экспериментальных исследований приводят к поразительному выводу, что, хотя такая всеобъемлющая оценка и желательна, в ней, быть может, нет слишком настоятельной необходимости. Оказалось, что те виды реакций, имеющих отношение к химической эволюции, которые удалось провести в лаборатории, вопреки ожиданиям не зависят от специфических деталей экспериментальных условий (конечно, в определенных границах). Например, а-аминокислоты, из которых состоят современные белки, образуются в самых разных газовых смесях при участии самых разных источников свободной энергии. Это справедливо и для других классов биологических соединений, как это будет показано в гл. IV—VI. Мало того, и на более высоких уровнях сложности принципиальные регулирующие ограничения, накладываемые на ход реакций, по-видимому, определяются свойствами, присущими самим реагентам, а не какими-либо специфическими условиями сре- [c.145]

Особенно удивительным следует считать то, что передача аденозинтри-фосфатом свободной (способной произвести химическую работу) энергии оказывается возможной не для протекания вполне определенных специальных (специфически обусловленных набором случайностей) химических реакций, а совершается как-то универсально АТФ является действенным источником свободной энергии для очень большого набора разнообразных химических процессов, делая осуществимыми многие самые трудные и важные для жизни химические превращения к этому списку реакций можно причислить и процессы дыхания, и фотосинтез, и сокращение мышц, и синтез белков, а также нуклеиновых кислот с их наследственной информацией и т. п. [c.330]

Существует мнение, что перенос протонов через мембраны тилакоидов сопряжен с циклическим окислением и восстановлением пластохинонов (аналогично тому, как это происходит с убихиноном в митохондриях) и что фотосистема II локализована внутри тилакоидов. В таком случае после расщепления молекулы воды два протона (по одному на электрон) останутся внутри тилакоида, а электроны будут выведены под действием света через двойной липндный слой к акцептору Q, расположенному снаружи. Аналогичным образом можно предположить,, что хлорофилл в фотосистеме II локализован с внутренней стороны двойного слоя, а акцептор Z — снаружи (рис. 13-18). Поскольку в ходе происходящего с наружной стороны восстановления NAD+ в NADH высвобождается протон, в сумме происходит перекачивание полутора про гонов на каждый электрон, проходящий через 2-систему [107, 109]. Согласно химио-оомотической гипотезе (гл. 10, разд. Д,9, в), источником свободной энергии, необходимой для синтеза АТР, является именно Перенос протонов, приводящий к появлению градиента pH и мембранного потенциала. [c.50]

Перейдем к молекулярному рассмотрению. Как уже сказано, источником свободной энергии для активного транспорта служит АТФ. АТФ усиливает активный транспорт, будучи введена внутрь клетки, но ие влияет ка него, находясь во внешней среде. Цз клеточных мембран удалось выделить К, Na-активируемую АТФ-азу. Этот фермент расщепляет АТФ только в присутствии ионов К" " и Na" . Действие АТФ в мембране непосредственно связано с активным транспортом — глюкозид оубаин ингибирует АТФ-азу при той же концентрации, при которой он прекращает работу натриевого насоса. Гидролиз АТФ in vitro с помощью этой АТФ-азы происходит в две стадии. Вначале выделяется АДФ, а неорганический фосфат остается связанным с ферментом. Эта стадия активируется ионами Na"". Второй этап требует ионов К"" и состоит в отщеплении фосфата от фермента. Сходная, но уже пространственная асимметрия свойственна насосу — на внутренней поверхности мембраны его активность зависит от Na, на внешней — от При расщеплении АТФ на мембранах наблюдается переход меченого фосфата из АТФ в фосфопротеи-ды мембраны. Кинетика действия АТФ-азы in vitro характеризуется S-образной зависимостью скорости реакции от концентраций Na"", К+ и АТФ. Гидролиз одной молекулы АТФ в мембране сопровождается выходом из клетки двух-трех ионов Na"". [c.348]

Нетрудно заметить, что с учетом реакции (VII.19) каждая стадия поликонденсации сопровождается превращением молекулы O I2 в СО2 и 2НС1, что термодинамически выгодно и является источником свободной энергии для образования пептидной связи. [c.284]

Доскональное обсуждение механизмов переноса энергии в живых системах не входит в задачу данной главы. Мы отсылаем читателя к подробному изложению общих принципов этого вопроса, приведенному А. Л. Ленинджером [3], и к детальному обзору Г. А. Кребса и Г. Л. Корнберга [4]. Здесь же достаточно указать, что одним из продуктов ферментативных реакций, ведущих к высвобождению энергии, является аденозинтрифосфат (АТФ). Это — высокореакционноспособное, или богатое энергией , соединение, служащее источником свободной энергии, необходимой для полного завершения тех биохимических реакций, в которых это соединение принимает участие. Если сравнивать задачу, которая стоит перед клеткой и хнашком-органиком, то окажется следующее. Химик-органик при выборе реагентов, поставляющих необходимую для определенного синтеза энергию, может основываться на своем опыте, а не на теоретических рассуждениях. У клетки же выбор ограничен теми реагентами, которые образуются при распаде пищевых продуктов. Наиболее важ- [c.12]

В табл. 9 собраны данные о свободных энергиях, полученные из указанных источников. Свободные энергии,, обозначенные (в), относятся к гипотетическому 1-мо-дяльному идеальному раствору или, другими словами, к водному раствору, в котором активность растворенного вещества равна единице свободные энергии, обозначенные (г), относятся к газу в стандартных условиях, а обозначенные (тв) относятся к твердому телу в кристаллическом состоянии. [c.44]

Относительно большое отрицательное изменение свободной энергии для реакции реокисления молекулярным кислородом восстановленных флави-ных и никотинамидных коферментов объясняет тот факт, что такого типа процессы являются главным источником свободной энергии в метаболических реакциях. Так, значительная часть свободной энергии этих реакций может улавливаться в такой биохимически подходящей форме, как макроэргические пирофосфатные производные — аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифос-фат, или АТФ (5). Строение АДФ и АМФ (адепозинмонофосфата) становится ясным при рассмотрении строения (5). [c.159]

Итак, можно сказать, что источником свободной энергии, необходимой для синтеза, является реакция гидролиза пирофосфатной связи АТР. Это положение остается справедливым, даже если в процессе участвует GTP, так как GDP фосфорили-руется с образованием GTP за счет АТР в присутствии фермента КФ 2.7.4.6. [c.10]

Обсуждают и другую возможность использования конформационной энергии в акте катализа за счет тепловых флуктуаций в структуре белка. В этих моделях речь идет не о статических напряжениях, а о передаче энергии тепловых колебаний по определенным степеням свободы с концентрацией ее на атакуемой связи в субстрате. Эти взгляды созвучны представлениям Р. Ламри (1959) о белке-ферменте как о резервуаре избыточной тепловой энергии , в котором процессы, проходящие на поверхности белковой глобулы, служат источником свободной энергии, которая необходима для акта катализа. [c.424]

Коацерваты Бунгенберга представляют собой статические системы, но в первичном бульоне постепенно смогли развиться динамические капли, стабильность которых увеличилась за счет сбалансированного поступления и выделения компонентов. Внутри капель концентрации растворенных веществ, например аминокислот, могли быть гораздо выше, чем в окружающей их водной среде, поэтому реакции протекали в них довольно быстро. Эти реакций, возможно, были более специфичными, чем в разбавленных растворах в некоторых каплях, по-видимому, имелись катализаторы, предшественники ферментов. Позднее некоторые капли приобрели способность реагировать на изменения, происходящие во внешней среде, соответствующими компенсаторными изменениями. Для поддержания динамического состояния и для регуляции требовался источник свободной энергии. [c.55]

Если наши представления верны, то единственным источником свободной энергии, которая была доступна эобионтам и раиним организмам (сбраживающим), была химическая энергия растворов. С увеличением биомассы клетки производили все более и более эффективные ферменты для использования компонентов среды, вследствие чего рано или поздно создались критические условия. Скорость образования соединений с высокой свободной энергией в результате воздействия физических агентов (излучений л т. д.) стала отставать от скорости их потребления для поддержания жизненных процессов. Скорость образования была более или менее постоянной, а потребности растущих популяций увеличивались экслоненциалыю возникла ситуация хуже той, которой опасался - Мальтус. Данные о скоростях роста современных микроорганизмов в природе приведены в работе Брока [278]. [c.87]

Хотя по очевидным теперь для читателя причинам возможности экспериментального изучения процесса происхождения жизни весьма ограниченны, тем не менее гипотеза Холдейна — Опарина позволяет представить себе по крайней мере один тип экспериментов. Поскольку, согласно этой гипотезе, жизнь на примитивной Земле возникла через многочисленные промежуточ-1Н51С стадии, кажется разумным несколько принизить цели наших экспериментов. Вместо того чтобы пытаться эксперимент тальпо продемонстрировать процесс самопроизвольного зарождения полностью сформированного микроорганизма из стерильного органического вещества, можно сосредоточить свое внимание на какой-либо одной конкретной стадии гипотетического процесса молекулярной эволюции. Можно, например, изучать превращения простых восстановленных газов, составлявших, по всей видимости, вторичную примитивную атмосферу, под воздействием какого-либо определенного источника свободной энергии, имевшегося, вероятно, на первобытной Зе.мле. Такого рода эксперимент и был поставлен в 1953 г. в Чикагском университете Миллером [38] . [c.45]

Однако, прежде чем проводить модельные лабораторные эксперименты, необходимо решить вонрос о том, из каких простых газов состояла первобытная атмосфера Земли и каковы были здесь источники свободной энергии. Далее мы обсудим другие, не менее важные факторы, такие, как объем, температура и среднее значение pH первобытных океанов. Для того чтобы заложить некоторые основы, необходимые для понимания современных концепций о характере примитивной атмосферы, мы [c.104]

Эти представления, конечно, придется пересмотреть, если окажется, что существовали другие источники молекулярного кислорода (помимо биосферы). Было, например, высказано предположение, что на протяжении геологического времени в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетового излучения происходил фотолиз паров воды, что приводило к образованию Оа и Нг 116]. Стедствия, вытекаюи1,ие нз этой возможности, будут рассмотрены позднее. Здесь достаточно сказать, что если озоновый экран появился на очень ранних стадиях истории Земли, до завершения первых этапов химической эволюции, то в примитивной атмосфере отсутствовал главный источник свободной энергии. В то же время многие простые многоклеточные формы, вероятно, не могли бы развиваться по схеме дарвиновской эволюции в отсутствие озонового экрана, так как именно он предохраняет эти организмы от летального действия коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. [c.111]

Если упомянутые источники энергии в настоящее время и способствуют (в очень ограниченной степени) протеканию некоторых химических реакций между атмосферными газами, то возникновение сколько-нибудь значительных количеств даже самых простых биологических соединений иа Земле в результате таких реакций весьма маловероятно. Основная причина заключается в том, что средняя степень окисления углерода в биологических соединениях значительно ниже, чем это характерно для главного углеродсодержащего газообразного компонента атмосферы — СОз. Для того чтобы из СО2 и НоО мог синтезироваться продукт, в котором углерод имел бы более низкую степень окисления, чем в исходном реагенте, система должна поглотить большое количество свободной энергии. Однако естественные источники свободной энергии, описанные в этом разделе, в основном способствуют протеканию химических реакций, происходящих с разрывом связей в реагирую1цих молекулах. Какие новые соединения появятся в результате этих процессов, зависит от того, каким образом рекомбинируют образующиеся фрагменты. В присутствии больших количеств молекулярного кислорода многие фрагменты (в том числе свободные радикалы) будут взаимодействовать непосредственно с кислородом [18]. В любом случае, даже если образуются следы углеродсодержащих соединений со степенью окисления, меньшей, чем у СО. , то в нынешней окислительной атмосфере они будут термодинамически неустойчивы [171. А если [c.112]

У нас нет особых причин исключить ту возможность, что минорные источники свободной энергии, имеющиеся в настоящее время на нашей планете (табл. 6), существовали также на первобытной Земле. Однако количество энергии, поставлявшееся этими источниками в первобытные времена, трудно поддается оценке. Мы можем, правда, представить себе количество энергии, доступной 4,5 млрд. лет назад за счет радиоактивности самого верхнего-СЛОЯ земной коры (толщиной 1 км), поскольку скорости распада-основных долгоживущих радиоактивных изотопов известны. Буллард [50] произвел соответствующий расчет для нестабильных изотопов урана, тория и калия, которые распадаются с испусканием а- и Р-частиц и 7-лучей. Согласно результатам Булларда [50], этот источник мог давать в 3—4 раза больше энергии за единицу времени, чем в настоящее время. Однако большая часть этой энергии поглощалась, вероятно, кристаллической решеткой, тех минералов, в которых находились эти изотопы, и, следовательно, превращалась в тепло, вместо того чтобы использоваться в химических реакциях, протекавших в первобытной атмосфере и океанах. Поскольку на примитивной Земле существовали, по-видимому, все условия для гроз, вполне вероятно, что электрические разряды могли послужить значительным источником свободной энергии для процессов химической эволюции (табл. 6). [c.138]

ЛИ, ЧТО значения определенных физических параметров в неко торых локальных зонах, возможно, сильно отличались от средних значений для всей Земли. В самом деле, разнообразие специфических микроусловий на современной Земле поразительно так> например, температура может варьировать от —71 (в Верхоянске) 152] до 645 °С (зарегистрирована в Долине Десяти Тысяч Дымов) 149]. Если и на первобытной Земле условия были столь же разнообразны, то немедленно возникает следующий вопрос правомерно ли ограничиваться в модельных экспериментах только общими геохимическими условиями или же следует расширить эти довольно узкие границы и рассматривать в экспериментах также специфические условия Фокс [53] утверждает, что возникновение жизни нельзя рассматривать как некий общий геохимический феномен. Он полагает, что жизнь возникает в весьма специфических, локально существующих условиях. Как предполагает Фокс, необходимые условия могли возникнуть в результате процессов, происходивших в самих вулканических пенловых конусах и вблизи них. В то же время Юри [17] утверждает, что тепловая энергия, источником которой служит вулканическая активность, играла лишь ничтожную роль в процессах химической эволюции при этом он исходит из того, что на современной Земле вулканы пространственно разобщены, а извержения случаются редко. Фокс [54] возражает на это, что лавовые покровы занимают 3% земной поверхности и что примерно в 10—15 см от поверхности пеплового конуса температура достигает 160 °С даже в тех слу чаях, когда изсержений не происходит в течение нескольких лет Если это выделение вулканического тепла на поверхность распро странить на геологические промежутки времени (взяв, например первые 0,5 млрд. лет земной истории и принимая вместе с Хол лендом [21], что на протяжении этого периода существовала маг матическая активность), то кумулятивный эффект этого тепла действительно может оказаться достаточным для того, чтобы влиять на процессы химической эволюции. Другие специфические источники тепла — горячие источники и фумаролы — могли поставлять дополнительные количества тепловой энергии. Несмотря на все эти соображения, многие исследователи склоняются, но-видимому, к той точке зрения, что в модельных экспериментах допустимо применять только такие источники энергии, которые распространены. более или менее равномерно и действуют в течение достаточно длительного промежутка времени. Эксперименты с использованием тепла в качестве источника свободной энергии будут подробно рассматриваться в гл. IV—VI. [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология