Autor: Yana Nencheva, biochimist, doctor în biofizică

mici monomeri

Există multe ipoteze despre originea lumii și originea vieții. Cu siguranță, există oameni care au propriile lor înțelegeri despre cum s-au întâmplat toate acestea, dar care suntem noi să judecăm. Oricum, la nivelul cel mai de bază, ipotezele noastre familiare, cele mai frecvente, se supun două grupuri de idei:

Viața a luat naștere atunci când materia și intelectul s-au contopit - este o ipoteză că crearea vieții este opera lui inteligență înaltă, dacă este extratereștrii, specific religie sau separat zeități .

Intelectul este un produs al dezvoltării vieții, iar viața este un produs al dezvoltării materiei - aici vorbim despre un set de ipoteze științifice, în care totul este o consecință a unor procese, se obțin compuși, din ele alte substanțe și astfel în cele din urmă intelectul s-a născut „accidental”.

Acestea doua " formule ”Sunt de către academicianul AI Oparin [ref.1], care, inspirat de teoria evoluției lui Darwin, încearcă să dezlege și să explice originea vieții, folosind legile chimiei și fizicii .

Bulionul primar al academicianului Oparin

În 1924, Oparin a început să-și impună teoria. Potrivit lui, totul a început cu un bulion primar [ref.2] - „Supă” de compuși chimici simpli. Este clar că, atunci când vine vorba de fizică și chimie, îi aparține teoria sa despre originea vieții ipoteze științifice . Diferitele ipoteze din acest grup rezumă acest lucru viața a apărut într-un anumit stadiu al dezvoltării Pământului .

Nașterea Pământului

Înainte de închidere 4,6 miliarde de ani una uriașă s-a învârtit în galaxia Căii Lactee un nor de gaz și praf (masa fără formă). Cu toate acestea, datorită propriei sale gravitații, forma sa s-a schimbat treptat în disc cu rotire rapidă (m-am ridicat pe o farfurie). Gravitația a împins gazele spre centru, astfel încât acestea să se condenseze din ce în ce mai mult, până la formarea bilă masivă încărcată cu energie - Soarele. . Cu toate acestea, atâta energie într-un singur loc se „răzvrătește”. Soarele a început să inițieze „vânturi” care au început să se îndrepte în direcția opusă. gaze mai ușoare (hidrogen, heliu) către periferia discului . In acelasi timp, elementele mai grele au început să se acumuleze relativ mai aproape de Soare. Și este din aceste elemente (nichel, fier) ​​sunt planetele (nucleele lor) au început să se formeze, că știm, incl. și Pământul. Astfel formate, au început treptat să tragă (cât pot) de elemente ușoare care nu au ajuns încă la periferia discului și așa s-au format straturile exterioare pe noile lor planete.

Sau pe scurt: Pământul s-a născut din praful și murdăria care se învârteau în jurul soarelui [ref. 3] .

Apariția vieții în trei etape

Deși auzim din ce în ce mai multe despre OZN-uri (extratereștri și altele asemenea), cel mai adesea în acest moment oamenii de știință explică acest lucru pentru originea vieții trebuie să treacă prin trei etape .

Primul stagiu: Formarea unei atmosfere de gaze

Să ne imaginăm Pământul ca. bila cu suprafata fierbinte (nu la fel de mult ca Soarele, desigur). Vulcanii tineri, împreună cu lava, au scuipat apă sub formă de abur, aburul s-a condensat și a căzut sub formă de ploaie. Astfel, suprafața s-a răcit treptat. Temperatura sa medie a fost de aproximativ 25 C. Când ploaia a căzut pe zonele mai reci, formarea de iazuri de mică adâncime . Erau tulburi, deoarece conțineau o cantitate mare de cenușă vulcanică. Gazele din atmosfera primară (heliu, hidrogen, dioxid de carbon și amoniac), împreună cu aceste rezervoare tulburi, sunt compuși reactivi care constituie blocuri pentru construirea de molecule organice mici. Molecule organice sunt compuși în structura cărora un element cheie este carbonul.

Rețineți compușii din tabel:

Acestea sunt 7 conexiuni, construit numai de 4 articole:

A doua faza: Sinteza moleculelor organice mici (monomeri)

Nu trebuie să uităm că în acest moment Pământul este expus la radiațiile ultraviolete agresive ale Soarelui. Tensiunile electrice de pe suprafața Pământului și de pe norii de gaz sunt foarte diferite; când adăugăm radioactivitatea ridicată, vulcanii activi, meteoriții care se prăbușesc, situația începe să pară înfricoșătoare. DAR acestea au fost, de fapt, niște precondiții deosebite pentru formarea diferitelor molecule noi.

În corpurile de apă superficială (sau bălțile tulburi adânci) ale compușilor menționați în prima etapă, s-au format noi molecule mici (monomeri):

Încă 3 tipuri de compuși (până acum un total de 10) din aceleași 4 elemente - H, O, C, N.

Și de la ei au venit apoi aminoacizi, acizi grași, glucide și nucleotide, desigur din exact aceleași elemente.

A treia etapă: Sinteza moleculelor organice cu greutate moleculară mare (polimeri)

În această etapă compușii mici ( monomeri ), pe care le observăm până acum, se leagă între ele și formează molecule mai mari și mai lungi (așa-numitele. polimeri ):

  • Aminoacizii au început să se lege între ei și s-au format lanțuri atât de lungi. Aceste lanțuri se îndoaie și se împletesc proteine (proteine). Astăzi sunt cunoscute lanțuri de 60 până la 1.500 de aminoacizi.
  • Acizii grași, saturați sau nesaturați, sunt acum o parte integrantă a grăsimilor (lucru pe care îl vedem pe etichetele fiecărui aliment). Grasimea (unt, slănină etc.) sunt alcătuite dintr-o moleculă de glicerină (principalul ingredient al cremelor pentru mâini) și din cele trei molecule asociate de acizi grași.
  • Glucidele sunt cunoscute de noi ca zaharuri și le putem asocia imediat cu glucoză și fructoză. Multe molecule de glucoză, de ex. duc la formarea celulozei. Celuloză este un bloc de construcție din pereții celulelor vegetale.
  • Nucleotida se află în structura materialul genetic - ARN și ADN.

Acumularea haotică de molecule organice

Inainte de 4 miliarde de ani nu putem vorbi încă despre proteine, grăsimi, plante și material genetic. Nu ne putem imagina decât un anumit grad de acumularea haotică de molecule organice în anumite zone ale Pământului. La un moment dat, după ce toate elementele de bază ale organismelor au fost disponibile, se credea că este chiar originea vieții. Se crede că pe drumul său a existat o altă legătură intermediară - la granița dintre polimerii haotici și mercur. Această unitate este așa-numita. protobionți . Oamenii de știință, desigur, au o ipoteză cu privire exact la originea protobionților. Controversa este legată în principal de cum și de câți compuși organici au fost necesari pentru ca această unitate să apară, indiferent dacă s-a întâmplat spontan sau din nou treptat [ref. 4] .

Surse:

  1. Alexander Oparin Wikipedia
  2. Bulion primar Wikipedia
  3. Mai puțin de cinci - Cum s-a format planeta Pământ?
  4. Partea Digest Biology. 1, autori Sn. Tomova, N, Valcheva și Al. Panayotov

Despre autor:

AnaYana Nencheva este biolog molecular, master în biochimie și master în optometrie, doctorand în biofizică. Din 2015 a fost un organizator activ al mai multor evenimente, inclusiv Seminar doctoral de ceai și sănătate a ochilor, care au ca scop promovarea științei în sfera publică. Din 2019 a fost manager și cofondator al Centrului de orientare în carieră în domeniul științelor naturii ScienceUp.