Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Гроссенбахер. Полагаю, что вы правы; однако силы, ответственные за образование двойного слоя, также представляют определенный интерес.
Ю я м а. Расстояние между мембранами очень мало. Оно составляет около 100 А.
Фокс. На фиг. 5 изображены два типа микросфер, встречающихся в опытах. Они отличаются друг от друга: у одних границы сближены, а у других более раздвинуты.
Гроссенбахер. Я бы хотел, основываясь на электронномикроскопических исследованиях, предложить термин «слой». Ведь
оболочки микросфер имеют определенную толщину. Приняв термин «слой», можно обойти вопрос о том, что следует называть мембранами.
Поннамперума. Вы упоминали о способности цинксодержащих микросфер высвобождать неорганический фосфат из АТФ. Нельзя ли объяснить этот эффект кислотным характером протеиноидов?
Фокс. Нет. Мы ставили много контрольных опытов, однако при pH 5 никакой активности в отношении расщепления АТФ мы у протеиноида не обнаружили. Расщепление АТФ в этих условиях было таким же, как и при спонтанном гидролизе АТФ.
Саган. Эти результаты очень впечатляют. Мне хотелось бы, чтобы вы мне помогли понять в общих чертах, какова предполагаемая последовательность синтетических термических реакций.
Фокс. Последовательность реакций такова.
. _тт хттт тт ОКОЛО 1000”
1. СН4, NH3, Н20--------------> летучие предшественники амино-
кислот (по-видимому, нитрилы аминокислот); быстрая реакция, протекающая в газовой фазе.
2. Гидролиз с образованием аминокислот (в воде при 20—100°). Малые количества воды могут присутствовать в быстро образующихся продуктах конденсации; после окончания реакции эти малые количества участвуют в гидролизе, что приводит к образованию сухих аминокислот. За счет дождя или каким-либо другим путем могли накапливаться и большие количества воды, которая затем испарялась.
3. Сополимеризация могла происходить при температуре 100— 200° (или даже при значительно меньшей температуре в случае присутствия полифосфорной кислоты или других фосфатов) в присутствии достаточных количеств аспарагиновой кислоты или лизина.
4. В результате проникновения воды (дождь, потоки и т. д.) к месту реакции образовывались микросферы.
Аминокислоты могли, однако, возникать и помимо вышеназванных путей (1 и 2) по схемам синтеза, предложенным Миллером, Абельсоном, Оро, Хассельштромом.
В выяснении последовательности реакций центральное место занимает вопрос о поступлении воды к месту реакции и о ее удалении. Если схема теперь ясна, вы можете признать, что все эти превращения легко осуществимы в природных условиях.
Саган. Эта схема с геофизической точки зрения неприемлема. Для образования предшественников, согласно вашей гипотезе, нужна температура 1000°, а для образования аминокислот — температура ниже 100°. Если даже предшественники были абсолютно стабильны при 1000° — что, впрочем, весьма сомнительно,— возникает требование совмещения высокотемпературных вулкани-
ческих и низкотемпературных водных условий. Предполагаемый синтез должен был происходить только на границе между этими областями. Однако, насколько известно, участки Земли, находившиеся в таких промежуточных условиях, всегда были чрезвычайно невелики.
Синтезировать аминокислоты весьма нетрудно. Однако образованные в водной фазе аминокислоты должны затем каким-то образом дегидратироваться, с тем чтобы произошла сополимеризация. Для возникновения же микросфер они должны перейти обратно в водную фазу. Такая последовательность событий легко воспроизводима в лаборатории, однако не совсем ясно, осуществляется ли так же легко этот процесс в природе. При температуре, необходимой для синтеза предшественников аминокислот, аминокислоты быстро разлагаются, полипептиды деполимеризуются и микросферы разрушаются. По-моему, концентрация полипептидов будет значительно меньшей, чем теоретическое количество, необходимое для возникновения жизни. Синтез аминокислот по Штрекеру, по-видимому, можно считать более вероятным; однако проблема образования достаточных количеств пептидов в те отдаленные времена остается до сих пор неразрешенной.
Фокс. В вашем выступлении содержится ряд утверждений, которые мне хотелось бы обсудить более подробно вместе с вами. Вероятность же схемы с геофизической точки зрения рассмотрена и документирована [5].
О р о. Я хочу сделать одно замечание, которое прошу зафиксировать. Дело в том, что синтез аминокислот при нагревании простых газовых смесей до высоких температур упоминается на конференции как метод Харады. Я просил бы отметить, что этот синтез был предложен в моей статье, опубликованной в журнале Nature, 190, 389 (1961), и осуществлен в нашей лаборатории Скьювсом и мной год назад. Полученные результаты представлены в ряде статей х.
Фокс. Мы были рады выслушать сообщение д-ра Оро. Однако я хотел бы сказать, что в нашей лаборатории много лет назад был проведен термический синтез аминокислот, и он является частью развиваемой нами общей теории термического синтеза полиаминокислот. О синтезе аминокислот из твердых веществ было сообщено еще в 1955 г. (F о х et al., J. Am. Chem. Soc., 77, 1048). В 1961 г. д-р Харада обсуждал возможность образования аминокислот на. плавающих лавах в реакциях, протекающих между газами в условиях примитивной атмосферы [10].
