- •1 Биология наука о жизни.
- •2. Краткая история биологии
- •3. Определение жизни
- •4. Основные гипотезы возникновения жизни.
- •5. Теория а. И. Опарина
- •6. Клеточная теория.
- •7. Вирусы.
- •8. Жизненный цыкал.
- •9. Химический состав живых организмов
- •10. Химический состав живой материи: основные биополимеров.
- •11. Организация генетического материала.
- •12. Поток вещества, энергии, информации в клетке.
- •2. Организация потоков информации в живых системах.
- •1. Потоки информации внутри клеток.
- •2. Потоки информации между клетками (органов и тканей).
- •13. Поступление веществ в клетке.
- •14. Пластический обмен в животном организме.
- •15. Пластический обмен в растительной клетке.
- •16. Принципы регуляции процессов в живом организме. Гомеостаз.
- •Запуск (инициация).
- •Коррекция.
- •Координация.
- •Аутокринную
- •Паракринную
- •Гуморальную
- •В чём физиологический смысл наличия прямой и обратной связей?
- •17. Размножение организмов и его роль в процессе эволюции. Мейоз
5. Теория а. И. Опарина
Теория происхождения жизни на Земле, предложенная в 1924 г. выдающимся российским учёным, впоследствии академиком А. И. Опариным (1894— 1980) получила широкую известность.
Первый этап, согласно этой теории, состоял в образовании органических веществ из неорганических. Реальность этого этапа экспериментально подтвердили американские учёные С. Миллер (1930—2007) и Г. Юри (1893—1981) в 1953 г. Воздействуя электрическими зарядами на вещества, характерные для ранней атмосферы Земли, они получили целую смесь из нескольких десятков органических соединений — органических кислот (в том числе аминокислот), азотистых оснований, углеводов и др. Ещё активней стимулировало синтез органических веществ из неорганических ультрафиолетовое излучение. В результате Мировой океан ранней Земли стал представлять собой «первичный бульон», т. е. раствор органических веществ в воде. Однако сами эти вещества — ещё не жизнь. Её химическую основу, напомним, составляют биополимеры — белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и их производные, которые слагаются из аминокислот, нуклеотидов и моносахаридов. Для того чтобы возникли биополимеры, необходимы процессы, идущие с затратой энергии (например, при участии АТФ), а также ДНК, РНК и ферменты, которые сами являются продуктами такого процесса.
Второй этап, по теории Опарина, — это этап возникновения жизни. Так, он показал, что в растворах органических соединений образуются коацерваты — маленькие капельки, ограниченные полупроницаемой оболочкой — первичной мембраной. В коацерватах могут концентрироваться органические вещества, в них быстрее идут реакции и обмен веществ с окружающей средой. Они способны даже делиться, как бактерии. Экспериментально это предположение Опарина было подтверждено американским исследователем С. Фоксом (1912—1998), который назвал эти капельки микросферами.
Третий этап, по мнению Опарина, состоял в том, что в коацерватах мог сформироваться первичный ген, несущий информацию о первом белке. Вероятно, таким капелькам-коацерватам были присущи свойства наследственности и даже естественного отбора, потому что выживали более приспособленные и усовершенствованные из них. В результате такого отбора жизнь на Земле выбрала асимметрические органические молекулы аминокислот и сахаров. Такие молекулы называют также хиральными. Они похожи друг на друга, как правая рука человека на левую, т. е. являются зеркальными отражениями друг друга. Их так и назвали — правыми и левыми. Аминокислоты, из которых состоят белки земных организмов, всегда левые, а углеводы (рибоза и дезоксирибоза), входящие в состав нуклеиновых кислот, всегда правые. Экспериментально доказано, что коацерваты-микросферы из асимметричных биополимеров росли быстрее симметричных и вытесняли их. Однако, как подчеркнул А. Эйнштейн, то, что аминокислоты у нас левые, а углеводы правые, можно объяснить простой случайностью.
Нетрудно заметить, что предположение о первых этапах возникновения жизни на Земле, по теории Опарина, доказано экспериментально, а вот последний этап носит гипотетический характер. На заключительном этапе возник биосинтез белка — процесс, который характерен даже для самых примитивных микроорганизмов. Механизм его не менялся за всю историю Земли.
