A kémiai összetétele élővilág
A készítmény az élő szervezetek összesen 16 kémiai elemek, miközben továbbra is a természet - több mint 110 terméket. A 16 elem a természet négy elem - a szén, hidrogén, oxigén és nitrogén - 99% -át a tömeg élő anyag. Ez annak köszönhető, hogy sajátosságai a fizikai és kémiai tulajdonságok ilyen elemek - egy vegyértékű képzésére alkalmas erős kovalens kötés az atomok között. In vivo, a fő elem jelentése szénatom. Középpontjában az élő olyan szénvegyületek, ahol a szénatom, amely egymáshoz kovalens kötéssel szilárd anyag formájában. Ez biztosítja a stabilitást és erőssége mind a kémiai vegyület, és az élő szervezet egészére. szénatomok kialakítására képes hosszú láncú elágazó mind egymással és oxigén, hidrogén, nitrogén. Lényegében, minden élet - egy „szén” a test. Korábban úgy gondolta, hogy a szén-dioxid-molekula egyedi a nappali. Ezért, szénvegyületek nevezték szerves. A természete szénvegyületek létezik sokkal több, mint a vegyületek más elemek a periódusos rendszer, és a legtöbbjük nem kapcsolódó élő szervezetekre.
A készítmény tartalmaz egy élő makrotápanyagokkal, például foszfor, a kén, a kálium, a kalcium, magnézium, vas, nátrium. Egy csoportot alkotnak az úgynevezett biophilic elemek vagy szerv-. Fontos funkcionális jelentőségű organizmusok és nyomelemek a kobalt, a bór, cink, molibdén, jód, és a réz. Ők alkotják századmásodperc és ezred tömeg a szervezetekre.
Monomerek és makromolekulák
Minden élőlény áll, mellette kis szerves molekulák - monomer. Együttesen egy makromolekuláris monomerek (más néven biológiai molekulák) alkotó polimer lánc. A monomert adagolunk bizonyos, specifikus molekuláris szerkezete, amely egy adott kívánt fehérje. Ez azt jelenti, hogy a kémiai folyamatok önszerveződése makromolekulák játszik kulcsfontosságú szerepet prebiotikus evolúció.
Modern evolúciós kémia tudománya az önszerveződés és fejlődése kémiai rendszerek előnyben a probléma önszerveződésének makromolekuláris szerkezetek ad katalízis előtti biológiai időszakban. A megjelenése autokatalitikus, valamint emeljék az információs és kommunikációs ugrásszerűen megnőtt az intenzitása rendezett átmenet az anyag egyszerű az egyre komplexebb, információban gazdag szerves vegyületek. Szerint Rudenko, változó elemek a fejlesztés a prebiotikus kémiai rendszerek éppen azok struktúrák és vegyületek, amelyek drámai mértékben fokozza az intézkedés katalizátorok. Ebben az értelemben biocatalysis részvételével enzimek szorosan kapcsolódik a problémák biogenezisében és az élet eredete.
Szerint M. Eigen, a formáció a makromolekulák és ezek alakulása összefügg a nem-egyensúlyi állapotban a nyílt élő rendszerek. Anyagcsere és környezeti információk (anyagcsere) lehet tekinteni, mint egy gyűjtemény kémiai reakciók egy élő rendszerben (cella). Ha ez a molekula monomer mozog a környezet az élő rendszer (szervezet), hogy bizonyos információkat bele. Utolsó által feldolgozott a szervezetben, és ott van rögzítve folyamatok során polimerizáció és degradáció. Polimerizáció van kialakítva samoinstruktiruemoy reprodukciós makromolekulák. Ha egy élő rendszerben reprodukciós ráta (szaporodás) magasabb, mint a bomlási sebessége biopolimerek, a makromolekulák nőnek; ha nem, akkor nem törnek. Adja meg a rendszer csak azokat a monomerek, legyőzni a verseny, így van egy bizonyos értéket tenyésztése makromolekulák. Így, van egy természetes szelekció, azaz a prekurzorok az élő rendszerek, úgy tűnik, hogy csak azokat a makromolekulák, hogy rendelkeznek bizonyos kívánt tulajdonságokkal. Ezért, Darwin, a természetes szelekció nyilvánult meg a prebiotikus fejlődési szakaszában számít.
Az élő szervezetekben, fontos szerepe van három osztály a molekulák - monomerek: aminosavak, nukleotidok, monoszacharidok. Ezek az építőkövei a polimer biológiai makromolekulák, mint például fehérjéket, nukleinsavakat és poliszacharidokat. Méretek monomerek tartományban változhat 0,5-1,0 nm és a makromolekulák - 5-300 nm. Átmérő aminosav-molekula körülbelül 0,5 nm, kromoszómák - körülbelül 1 nm, miközben a szén-és hidrogénatomokból - körülbelül 0,4 nm. Összehasonlításképpen, az átlagos átmérője 10-20 mikron szomatikus sejtek, növényi - 30-50 mikron. Így, atomok körülbelül 100, 000-szor kisebb, sejtek.
Minden élő szervezet, a sejtek, organellumok mint alépítmény sejtek specifikus funkciókat ellátó, amelyek általában makromolekuláris aggregátumok. Az élő szervezetek tartalmaznak négy fő osztálya biopolimerek: fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok és lipidek. Ezek a szerkezeti alapja az élő organizmusok és fontos szerepet játszik az életfolyamatokat.
Fehérjék - nagy molekulasúlyú szerves vegyületeket, makromolekulák épített 20 aminosavból (monomerek). A fehérjék fontos szerepet játszanak az életében folyamatok minden élő szervezet számára. Jellemzőjük a különböző funkciók: a strukturális - épület sejtek és szövetek; szabályozó - teljesít bizonyos hormonok; Védő - működnek antitest; közlekedés - végzi hemoglobin; Energia és t. D. Csak az emberi testben, például több mint 10 millió különböző fehérjéket. Anélkül, hogy a fehérje nem lehet anyagcserét. A fehérjék bioszintézisére is, részvételével nukleinsavak. Fehérje mennyisége körülbelül 50% a száraz tömegének az összes szerves vegyületet sejtek.
Nukleinsavakat vagy polinukliotidy. Ezek biopolimerek épülnek a nagy számú nukliotidov maradványok és szerves részét képezik minden élő rendszer. Ezek a makromolekulák egy vezető szerepet a fehérjék bioszintézisére és átvitelét öröklődő tulajdonságok egy szervezet. Ezek a savak hasonló összetételű és szerkezetű, de jelentősen különböznek molekulatömeg, amely a tartományban több tízezer, hogy 150 millió Kétféle nukleinsav -. DNS-t és RNS-t. DNS - dezoxiribonukleinsav - genetikai információt tartalmazó aminosav-szekvencia a polipeptid láncok és meghatározza a nagyon szerkezete a fehérjék. RNS - ribonukleinsav felelős létre fehérjék. Az, hogy a komponenseket a DNS és RNS nukleotid meghatározza a sorrendben az aminosavak, valamint ezek szaporodásának elsődleges szerkezetének fehérjék. Következésképpen, a nukleinsav molekulákat hordozó információkat a különböző örökletes tulajdonságai a szerkezet az élő szervezetek, és van egy megvalósítása a mechanizmus az öröklődés.
A koncentráció növelése a „elsődleges leves” szerves anyagok vezetett a kölcsönhatás, az egyesülési és izolálás néhány finom struktúrák vizes oldatban, amely A. Oparin nevezett koacervátum cseppeket vagy koacervátumok. Meg kell jegyezni, hogy a jelen szerkezetű, mint koacervátumok elő szintetikusan állítják elő, hogy a különböző fehérjék. Koacervátumok A. Oparin - a legkisebb kolloid típusának cseppecskék képződnek, amelyek ozmotikus tulajdonságokkal. Mivel a kölcsönhatás a villamos töltések gyenge megoldások aggregáció történik molekulák. A vízmolekulák létre a felület képződik az egység körül. Feltehetően, hogy már egyidejűleg képződő polimerekre (polimerizációs) telt el, és a kialakulását biológiai membránok a határoló koacervátum anyagokat, amelyek a környezetre.
membrán kialakulása kell tekinteni egy nehéz feladat kémiai evolúció. Nélkülük ez talán nem is a legprimitívebb sejteket. Feltételezzük, hogy a membrán szerkezetében, valamint olyan enzimeket, amelyek közben keletkezett kialakulásának koacervátumok. Biológiai membránok - egy fehérje-lipid aggregátumok, azzal jellemezve, hogy a félig áteresztő. Ezek korlátozzák az anyag koacervátum a környezetre, így koacervát „csomagolás” erejét.
Koacervátumok egy összetett szervezet, és számos olyan tulajdonsággal primitív élő rendszerek. Így képesek elnyelni a környezet különböző anyagok, amelyek belépnek elkötelezettség koacervátumból anyagokat. Ez hasonló a primer formája asszimilációs anyagok (asszimiláció). Kialakítva a koacervátum bomlástermék választódik átengedve egy féligáteresztő membrán. Elvileg azonban, koacervátumok nem tudható, hogy az élő rendszerek, mert nem képesek önálló szabályozására és önreplikációs. Ők csak előfeltételei élő rendszerekben.