Абиотический синтез

Абиотический синтез простых органических соединений и накопление их в первичном океане. [c.120]

Другая возможность состоит в том, что вещества со сродством к воде отнимали молекулы воды от мономеров путем специфических взаимодействий даже в водной среде. Конденсирующими агентами для синтеза пептидов могли быть цианат, цианамид и родственные соединения [181, 336, 338, 581, 903, 982, 1270, 1271, 1457, 1792—1795]. Интересно, что конденсация, а также синтез мономеров могут вызываться ультрафиолетовым светом [1239, 1452, 1457, 1458, 1528, 1794]. Пирофосфат (или, в более общей форме, полифосфат) тоже мог служить конденсирующим агентом [1270, 1500, 1501]. Это соединение было получено в различных довольно вероятных абиотических реакциях [581, 1167, 1272, 1348]. В этой связи возникает проблема, каким образом фосфор, содержащийся в нерастворимых фосфатах (а большая часть этого элемента и должна была содержаться именно в них) мог вовлекаться в реакции [1671, 1672, 1675]. [c.51]

Кора выветривания для микробиолога представляет область преимущественно деструкционных процессов, поскольку автотроф-ный синтез органического вещества играет несущественную роль. Геологи здесь придают преимущественное значение абиотическим процессам химического выветривания, обусловленного выщелачиванием и переосаждением минералов циркулирующими растворами с главной ролью растворенной СО2 как летучей кислоты. Против такого представления энергично протестовал Б.Б. Полынов считавший, что формирование остаточной коры выветривания (элювия) нельзя представлять себе как процесс абиотический (Полынов, 1956, с. 455). Кора выветривания располагается под почвой как источником органических веществ, в особенности устойчивых типа гумуса, и поэтому Полынов в 1950 г. заявил Итак, я утверждаю, что элювий, как и другие формы коры выветривания, не является результатом только абиотических процессов и в своем формировании находится в зависимости от процессов почвообразования (Там же). [c.290]

Вряд ли неудачи в подобных экспериментах объясняются методическими погрешностями. В организмах все информа ционные макромолекулы создаются с помощью ферментов при участии нуклеотидтрифосфатов. Но все эти процессы так тонко подогнаны друг к другу, что для абиотического синтеза макромолекул в разумных количествах требуется действие специфических катализаторов. Естественно, что теперь они всегда синтезируются только ферментативным путем. Таким образом, нуклеотиды не могли образоваться при слепом воздействии энергии на первичный бульон. Вряд ли они явились продуктами химической (абиотической) эволюции. Скорее нуклеотиды были сконструированы на более поздних стадиях, в эволюции живой материи. Существование в первичном бульоне соединений, относящихся к классу их предшественников— полифосфатов, включая пирофосфат, можно считать вполне вероятным [1122]. О полифосфатах как конденсирующих агентах мы уже говорили. О пирофосфате будет сказано подробнее в последующих главах (6, В 8, 3). [c.52]

В настоящее время большое развитие получили исследования по абиотическому синтезу органических веществ в модельных экспериментах. В сходных модельных экспериментах удалось получить открытые многомолекулярные системы — предшественники первых организмов (пробионтов). Сравнительное биохимическое изучение современных наиболее примитивных живых существ позволило теоретически представить себе эволюцию этих веществ и систем на пути к возникновению жизни. Теперь кажется весьма заманчивым попытаться проследить последовательные стадии этой эволюции — от все более усложняющихся химических соединений углерода земных недр до тех наиболее примитивных форм жизни, которые мы обнаруживаем в докембрии в виде ископаемых остатков. Это очень сложная и далеко еще не решенная задача, но на ее решение уже направлены сейчас усилия многих геологов и палеонтологов. Об этом свидетельствует то исключительное внимание, которое было уделено проблеме возникновения жизни на проходившем в 1972 году в Канаде 24-м Международном геологическом конгрессе. Представленные на нем многочисленные палеонтологические находки примитивных организмов обнаружены в очень [c.5]

Данные современной радиоастрономии показывают, что начальные стадии эволюции углеродистых соединений проходили еще задолго до возникновения нашей планеты и Земля получила их в наследство от космоса при самом своем формировании. Данные геологии и палеохимии докембрия в известной степени позволяют нам судить о дальнейших превращениях этих соединений как в недрах Земли, так и на ее поверхности. Эти данные подкрепляются многочисленными примерами модельного синтеза органических веществ, имитирующими в лабораторных опытах те условия, которые существовали когда-то на примитивной, еще безжизненной Земле. Они убедительно показывают, что на тех или иных участках земной поверхности, на так называемых субвиталь-ных территориях могли абиотически возникать разнообразные, иной раз очень сложные органические соединения, впоследствии сыгравшие важную роль в организации живых существ и биологическом обмене в числе таких соединений были аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, мононуклеотиды и их полимеры. [c.5]

Таблица 6. Синтез соединений порфиринового тяпа в условиях, имитирующих абиотические

Во многих случаях трансформация или потребление токсичного соединения микроорганизмами начинается лишь при снижении его концентрации вследствие рассеивания или абиотических процессов, либо после адаптации микроорганизмов к его потреблению. Адаптация микроорганизмов к ксенобиотикам происходит в результате падения скорости поступления субстрата-яда в клетку вследствие изменения проницаемости и состава клеточных мембран увеличения скорости синтеза фосфолипидов использования активной системы транспорта для удаления соединений из клетки связывания активными биологическими соединениями клетки в нетоксичные производные изменения или утраты чувствительного звена обмена потери ферментов, катализирующих превращение исходного соединения или промежуточных продуктов подготовительного метаболизма в стойкие токсические соединения индукции ферментов, нечувствительных или менее чувствительных к данному соединению. [c.360]

Цель настоящей главы — рассмотреть различные подходы,, используемые при исследовании разнообразных механизмов синтеза биомономеров в условиях, моделирующих гипотетические условия первобытной Земли. Каждый подход основан на какой-то Определенной модели абиотических событий. Сравнительное изучение результатов всех этих экспериментов позволяет сделать некоторые заключения и разработать планы последующих экспериментов, призванных пролить свет на дальнейшие, более поздние стадии добиологической эволюции. События, предшествовавшие возникновению биологических систем, т. е. события, составлявшие химическую эволюцию, подчинялись, несомненно, тем же физическим и химическим законам, которые действуют в природе и сейчас. [c.151]

По мнению А. И. Опарина, в начале своего формирования Земля была безжизненной, но на ней осуществлялся неорганический абиотический синтез углеродистых соединений, приведший к превращению последних в предшественников жизни — пробионты, а затем в первичные живые существа [21]. По Дж. Скотту [28], первыми представителями жизни являются Ргосагуо1а — бактерии, синезеленые водоросли, грибки — одноклеточные безъядерные организмы, которые возникли из предбиологической системы. Переход химической эволюции к биохимической завершился сменой одноклеточных безъядерных многоклеточными ядерными организмами. [c.87]

Поскольку такие стереоселективные катализаторы и поверхности, по-виднмому, отсутствовали во времена абиотического синтеза, вполне вероятие, что в этих условиях возникали рацемические смеси L- и 0-и юмеров, несмотря па суп1,ествование определенных ограничений, благодаря которым связывание носило упорядоченный характер, в чем мы уже имели возможность убедиться. Такое представление подтверждается тем фактом, что аланин, образующийся из смеси газообразных реагентов при облучении электронами, является рацематом (гл. IV). Точно так же при полимеризации аминокислот путем нагревания в значительной степени происходит рацемизация оптически активных реагентов [91. В чем состоит конкретно преимущество стереогомогенности биополимеров, неясно. Было высказано предположение, что рацемические полиаминокислоты не способны (или способны в меньшей степени) образовывать а-спирали, а между тем это основной механизм структурной стабилизации оптически чистых (стереогомогенных) полипептидов (т. е. природных белков) [105, 106. [c.252]

Попыткой заложить основу для таких расчетов служит работа Стейнмана [38]. Он доказывает, что при абиотических синтезах пептидов реакции между аминокислотами подчиняются определенным статистическим закономерностям, основанным на сравнительной реакционной способности каждой аминокислоты. Здесь играют роль также физико-химические свойства среды, pH, строение боковой цепи в молекуле аминокислоты и свойства образующегося полимера. Получается, что без участия нуклеиновых кислот, под влиянием условий среды и в зависимости от реакционной [c.119]

Включение различных ксенобиотиков в почвенное или осадочное органическое вещество происходит аналогично синтезу гуминовых веществ из низкомолекулярных органических соединений. Образование гуминовых веществ может катализироваться ферментами и неорганическими компонентами почвы или донных осадков. В частности, в почве возможна полимеризация замещенных фенола, гидрохинона, пирокатехина, пирогаллола и других соединений, ускоряемая (до 1,6 раз) присутствием монтмориллонита, вермикуллита, иллита и каолинита. В результате полимеризации образующиеся гуминовые макромолекулы откладываются в межслойном пространстве минералов глины. В качестве катализаторов могут выступать и оксиды Мп(П1/1У) и Ре(Ш). Полимеризация в присутствии оксидов Мп вызывает потемнение цвета фенолов, причем чем выше степень потемнения, тем выше выход гуминовых веществ. Активность оксидов Мп проявляется при типичном для почв pH 4-8. В этом процессе бирнессит (З-МпОг), по всей вероятности, из-за более высокой удельной поверхности активнее, чем пиролюзит (Р-МпОг). Бирнессит также катализирует образование азотсодержащих полимеров в гидрохинон-глициновой и пирогаллол-глициновой системах. Каталитический эффект оксидов железа в этих реакциях менее выражен, однако поскольку содержание оксидов железа в почве относительно высоко, их роль в абиотическом образовании и трансформации гуминовых веществ может быть существенной. [c.304]

В книге представлены созданные авторами трехмерные математические модели, воспроизводящие динамику больших страти-фшщрованных озер (на примере Ладожского озера) в единстве абиотических и биотических процессов. Наряду с моделями сшре-деленное место отведено описанию текущего состояния и динамики лимнологических процессов в Ладожском озере — самом большом озере Европы и, может быть, самом изученном среди великих озер мира. Кроме самих моделей (моделей гидродинамики и моделей экосистемы) в книге представлена и технология их создания, поскольку алгоритмы реализации трехмерных моделей достаточно сложны. Создание экологических моделей требует синтеза опыта и знаний во многих, не очень близких областях науки геофизической вычислительной гидродинамике, лимнологии — во всей ее полноте (гидрология, гидрохимия, гидробиологая), математическом моделировании и информатике. [c.338]

Исследования превращений органических, неорганических, элементоорганических соединений или их смесей в макромолекулы, выполненные за последние два десятилетия с использованием в качестве источника энергии холодной плазмы, показывают, что во всех процессах, которые приводят к синтезу полимеров, главную роль играют адсорбционные явления. При низких температурах этот процесс интенсифицируется. На абиотической Земле могли находиться обширные пространства с пониженным температурным режимом, что подтверждается наличием полюсов, частотой оледенений и отсутствием парникового эффекта. В наши дни в атмосфере обнаруживаются частицы льда ли [c.36]

Используя 9Х0Т метод для прослеживания процесса эволюции с самого начала , можно убедиться в том, что физико-химические факторы биологической эволюции выступают на эволюционную арену последовательно. Сначала возрастание величины определяется, например, скоростью синтеза полимерных цепей из предсуществующих, возникших абиотически , мономеров. Потом оказывается, что рост определяется уже ростом концентрации этих мономеров, зависящим от скорости их биосинтеза. Потом оказывг1ется, что при некоторых величинах скорости синтеза полимеров и скорости (био) синтеза мономеров дальнейшее увеличение ггц определяет транспорт —скорость притока пищи и оттока катаболитов . Так, одно узкое место, ограничивающее рост тпг, сменяет другое, один физико-химический фактор биологической эволюции перестает быть критерием естественного отбора и сменяется в этом качестве другим, очередным фактором. В силу этого процесс эволюции идет ступенчато периоды быстрого увеличения т при движении к физическому пределу по данному фактору эволюции сменяются периодами поиска новых принципов увеличения тпь по новому критерию естественного отбора, соответственно очередному фактору эволюции. [c.43]

Однако именно химики оказались первыми, кто снова объединил оба мира. В 1828 году Фридриху Вёлеру удалось искусственно создать мочевину — синтезировать ее из двуокиси углерода и аммиака без участия ферментов или живых существ, т. е. полностью небиологическим путем, абиотически (разумеется, сам экспериментатор не в счет). Этот синтез был относительно простым Вёлеру нужно было только выдерживать реакционную смесь при высоком давлении и высокой температуре. [c.378]

Необходимость синтеза разнообра.зных знаний, может быть, особенно остро и именно в настоящее время ощущается в систематике энтомофагов, поскольку их практическое использование в интегрированной системе мероприятий по защите растений требует как умения точно различать большое число видов из многих групп животных и микроорганизмов, а также их географические и экологические формы, так и знания тонких сторон их биологии, места в цепях питания биоценоза, реакций на многообразные биотические и абиотические факторы среды. [c.55]

Работа известных румынских ученых посвящена химическим аспектам возиик-новеиия жизии. В книге критически рассматриваются современные теории, связанные с синтезом протобиополимеров в абиотических условиях, и излагается оригинальная теоретическая модель — низкотемпературная теория цроисхождения живого, разработанная авторами за последние 10—15 лет. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология