Сливащата капки в разтвора.

Един от моделите от настъпването им предложи AI Опарин. Протоклетките Опарин нарича коацервати (от латински глагол koatservare - да се обединим, обединявам се). Коацервация явление Отдавна е известно. Изследователите са дълго съобщение, че високомолекулни вещества могат да разтвори стават облачност при стоене, защото техните молекули агрегират в комплекси, и комплекси се образуват малки капчици, суспендирани в течността. Външно, те изглеждат като капки от млечни мазнини в млякото. Концентрацията на такива вещества в капките може да бъде десетки или стотици пъти по-високи, отколкото в заобикалящата разтвор.

Въпреки това, за работа Опарин е никой подозира какво може коацервати. Факт е, че след като концентрацията на вещества в тях вече, така че с много по-голяма скорост на химичните реакции отиват. Коацервати могат да бъдат разменени с веществата на околната среда (вид асимилация и дисимилация), оток (растат), да споделят и да се държим заедно. Такъв е пътят на възникване на Опарин клетки - от сливащи на емулсията в "първична супа".

Друг механизъм образуване клетка предложен както е споменато контакт S. Fox. Ние вече каза, че времето на загряване безводна смес от аминокиселини, ние получаваме верига от аминокиселини, които са подобни на протеини. Той ги нарича протеиноиди. Протеиноиди резултат амино отопление лава парче от Хавай се разтваря с гореща вода. Резултатът е течност, калния от всяка суспензия. Микроскопът показа, че тази утайка се състои от малки, около два микрона в диаметър, топки, наподобяващи модерен бактерии коки. Fox, без повече шум, и ги нарече микросфери - малки топки.

Електронна микроснимка на микросфери, получени в експеримента S. Fox.

Някои от тях образуват верига, или прилича на дрождевите клетки по време на разделяне. Електронно микроскопска показа, че всяко зърно е ограден с двойна мембрана, който много прилича модерни мембрана клетъчни стени.

В бъдеще, Fox експериментира с протеиноиди комплекси и полинуклеотиди. Тези комплекси могат също да образуват микросфери, при разделяне и обещаващ. Тяхната прилика със съвременните организми драстично. I, във всеки случай, той поклати, особено когато професор Фокс започва да се проявява голям процес на делене пързалки микросфери.

Така че това, което е първо: коацервати Опарин микросфери или Fox? Кои от моделите по-близо до протоклетки? ... Това е трудно да се каже, особено след като има и други гледни точки. J. Bernal, например, смята, че първите клетки са се образували чрез утаяване на органични молекули на частиците на глината минерални или други подобни структури. Животът, според Бернал, не е бил във водата и почвата. "Първичен супа" се смесва с глината. Тази гледна точка е много подобен на гледната точка, предложена в предвоенните години известният наш биолог LS Берг. Берг вярвали, че животът е по-скоро земята подземен произход.

Факт е, че в отсъствието на кислород в атмосферата не е там ще ни предпазват сега ", озонов слой", а трудно слънчева ултравиолетова светлина достига до повърхността на земята. Но под дебел слой от живота вода би могло да се развива. Освен това, ако на твърдия ултравиолетова необходимо условие за възникването на живота не е - не е само източник на енергия за синтеза на биомолекули, но и фактор при избора на един вид? Има доказателства, че молекула вече нуклеинова киселина, толкова по-добре се противопоставя на твърдия радиация. А. Ван де Ворст, изучаване на ефекта на рентгенови лъчи в ДНК, заключава, че "радиоактивната избор" изигра голяма роля за произхода на живота. Тя не трябва, обаче, сбъркан с Дарвиновата селекция. Такъв избор се подлага на, например, камъчета на брега на морето, когато вълните се смила меки скали по-бързо от стабилно.

Може ли да се помисли за коацервати или микросфери са живи, с други думи, дали вече е създал живота в колбата? Не, както правилно отговори Опарин и Fox, докато не се създаде модел показва само от начина, по който може да доведе до клетката. Или по-скоро, структурата, която го предхожда. Тези експерименти са, обаче, от голямо значение, за доказателство, че в процеса на развитието на живота с много висока степен на вероятност да се появи ограничен, самостоятелна структура, която е от голямо умение - да обменят материали с околната среда (разбира се, това не е обмяната на веществата в биологичния смисъл на думата ).

В този момент биохимия престава да бъде наш водач по същия начин, както и преди, по пътя от комплекс за проста, сплашен палеонтологията. Между Сливащата получен в лабораторията, и най-простият бактериалната клетка, няма разлика запълнени.

Нека се опитаме, по думите на Koltsov "да лети на самолет си на природен философия." С други думи, оставащ строго въз основа на материала, представлявано от логически изчисления протоклетката усложнение на първата клетка, без да включват sverhsluchaynost божествено.

Така си представим "първична супа", в която плува протоклетки - образуване на микроскопични, заобиколени от мембрани - един или два слоя, както е в случая на микросфери Fox черупки. Те могат да се слеят в резултат на контакт или споделянето на случаен механични смущения. Това предположение е разумно - и Опарин и според Фокс твърди, че подобни структури, просто не могат да възникнат в разтвора на биополимер.

И протоклетки, а в тяхната околна среда са една и съща химична реакция. Но и в двата случая те водят до много различни резултати. За протоклетката - парче от медии, ограден от външната среда чрез полупропусклива мембрана, чрез които малките молекули са относително свободно и с мъка, а след това не отиват страхотно.

Реакциите на полимеризация, които се случват с увеличаване на молекулното тегло на крайния продукт, и се провежда в протоклетка и "първична супа". Но в "изначалната супа" в резултат на тези реакции - формирането на нови протоклетки. Протоклетките е друг въпрос, ако броят на молекулите, че се намаляват - и това е, което се случва, когато прости молекули се обединяват в по-сложна - намалява осмотичното налягане, което зависи само от броя на молекулите, а не от тяхната маса.

Вторият закон на термодинамиката не може дълго да търпи съществуващата разлика в нищо - включително и в осмотичното налягане. Тя започва изпомпване на молекули на аминокиселини, нуклеотиди, захари и др. G. В протоклетка. Когато съотношението на обема на повърхността става критична, увеличаване протоклетка разделя или пъпки, nadstraivaya където мембраната - и процесът започва отново.

В резултат на това се изпомпват протоклетки изцяло органичен "първична супа." Но е ясно, че те са били в никакъв случай не униформа. В някои синтез процеси са по-бързо, по-бавно в други. "Fast", че успях, но тя все още не е Дарвиновата избор, а не живот! Те не са незаменим атрибут на живота - наследственост. Успешно комбинация от молекули, което води до бърз синтез по време на растеж и делене "отгледани" и изчезна. Той не беше до толкова дълго, колкото един от протоклетките не са оформени нуклеотидната верига, която може да се възпроизведе.

Разбира се, този процес не е приличал модерна ДНК репликация. След ензими не са, не е имало рибозоми и прехвърляне на РНК. Това е само кратко, от порядъка на 10-20 единици, вериги от нуклеинови киселини и пептиди да образуват комплекси между тях.

Уместно е да се припомни стар спор схоластиците: Кое е първо - кокошката или яйцето, превърната днес в спор: това, което беше преди - ген или ензим? Тя ще изглежда, че ние се намираме в един порочен кръг - защото ДНК не може да се удвои без ензим ДНК полимеразата, а той, от своя страна, не може да се случи без ДНК. Wranglers в разгара на дебата забравят едно обстоятелство. Ензимът, подобно на всеки катализатор, не може да направи невъзможно реакцията е възможно. Възможно е само да се ускори реакцията чрез изместване му равновесие към образуването на крайния продукт. Освен това, мислене показва, че повечето от ензимите - комплекси, състоящи се от протеин част, от една страна, и прости органични съединения (коензим), метален йон, - от друга страна. Възможност за абиотичен синтез на редица коензими оказа, и дори метални йони в "първична супа" са без съмнение. Не са ли те в комбинация с къси полипептиди, ензими играят роля? Ефективността на подобни зимогени, разбира се, не може да се сравни с модерното; те са малко вероятно да има конкретни действия. Но цялата ни сложна техника произхожда от камък брадвата Pithecanthropus, които биха могли, обаче, е трудно да се извършват различни операции.

След като в протоклетки образува Protogenes, дублиране (удвояване) се катализира проензими, по средата на истински жива клетка е вече направено. Очевидно е, че в същото време формира механизма за енергия, подобно на модерното, с използването на богати на енергия облигации на аденозин трифосфат и гуанозинтрифосфат. Преди протоклетки използват, най-вероятно на енергията на хидролиза на полифосфати. Изследванията през последните години показват, че този процес е най-вероятно.

Protogenes дублиране, освен факта, че това условие стабилен процес на синтез са наследени (оттук потомците на тези протоклетки са широко разпространени), доведе до много важни последици. Един от тях - появата на оптична активност, по-точно, асиметрията на биологични молекули.