Третья планета

Природа

История происхождения и развития жизни





5.5. Протобионты

Уже неоднократно обращалось внимание на необходимость образования защитной оболочки вокруг репликативных единиц. Спонтанное образование оболочек в виде мембран может быть исследовано в ходе эксперимента при определенных условиях (см. рис. 5.10).

Они состоят, в принципе, из двойного липидного слоя (сравнение: структура поверхностей мыльного раствора). Подобные липиды в ходе пребиотических экспериментов по воссозданию условий раннего периода развития не были синтезированы, разве что пройдены были первые предполагаемые предварительные этапы; для синтеза липидов возникают те же, уже поднимавшиеся, вопросы изоляции, очистки и условий реакции.Мембраны клеток "простейших" бактерий "устроены", однако, намного сложнее, чем подобные липидные слои (см. рис. 5.11), которые затрудняют транспортировку веществ. Для управляемого обмена веществ, который должен происходить даже в простейших подобных клеткам образованиях, необходимы более сложно устроенные мембраны (например, для планомерного введения новых соединений для дальнейшего строительства или для вывода побочных продуктов).

Образования с пленкой в виде мембраны (везикулы - образования в виде пузырьков) не имеют сколько-нибудь достойного упоминания значения, их нельзя рассматривать в качестве предшественников клеток из-за их малой механической стабильности. Затем в дискуссию "вступают" в качестве предшественников клеток с мембранами микросферы, коацерваты или "протобионты". С. Фоке констатировал, что при растворении протеиноидов в горячей воде и при последующем охлаждении они выпадают в осадок и при этом принимают внешнюю форму, которая частично проявляет ошеломляющее сходство с клеткой. Фоке назвал их микросферами. Наряду с мембрановидным частичным разграничением выделяется еще целый ряд других свойств этих образований, которые схожи со свойствами живых клеток (рис. 5.12 и 5.13):

  • величина, сравнимая с природными клетками;
  • осмотические свойства мембраны;
  • каталитическая активность, вызванная протеиноидами (рис. 5.14, раздел 5.3.1);
  • рост за счет поглощения веществ;
  • размножение посредством "почкования" и т. д.

Характерная шаровидная форма макромолекулярных веществ - это общее явление, и оно не может рассматриваться как особое свойство протеиноидов. Существенным доводом против толкования их как предшественников клеток является то, что эти микросферы вообще не имеют ничего общего с клетками, существенные свойства которых по своей организации и свойствам генетически закодированы. Речь идет при этом о всех "жизненных проявлениях" у протобионтов как о химико-физических процессах, которые, не имея истинных параллелей с живыми веществами, протекают на принципиально отличном уровне.

Рис. 5.10. Схематическое изображение модели происхождения двойного липидного слоя в бульоне. Точки со стебельками изображают молекулы жирной кислоты, при этом точки - гидрофильные (взаимодействующие с водой), а штрихи - гидрофобные (водоотталкивающие) концы. Подобные двойные липидные слои могут лишь отдаленно сравниваться с клеточными мембранами, см. пояснения на рис. 5.11 (по fior, 1980, hoff и miram).

 

Рис. 5.11. Клеточные мембраны состоят, наряду с "каркасом', из двойного липидного слоя, из огромного числа различных протеинов и углеводов (соединения с С6-кольцами в виде шестиугольников, они символизируют соединения углеводов). Они необходимы для регулируемого обмена веществ со средой. Биологические мембраны - крайне сложные образования, изучению которых уделяется большое внимание. (По schmjdt, 1986.)

Рис. 5.12. Описанный опариным коацерват. В эту капельку добавлялись гистонпротеин, РНК и РНК-полимераза (репликаза). И если. АДФ представляет собой "питание", то РНК-полимераза синтезирует полиадениловую кислоту, посредством чего увеличивается объем коацервата, причем настолько, что дело доходит до деления. Дочерние коацерваты содержат, однако, все меньше РНК-полимераз, так что рост, в конце концов, затухает. Все составные части современных клеток были изолированы друг от друга и в лабораторных условиях перемешаны. Они не случайно возникли, и у них отсутствует генетическое кодирование. В качестве предшественников живых клеток коацерваты не имеют никакого значения.



Атлас мира: страны и города. История земли, мир животных, биология, ботаника, географические карты, общая география...


Третья планета © 2007-
При копировании материалов с сайта, гиперссылка на сайт обязательна.
Рейтинг@Mail.ru