A megjelenése az élő szervezetek, megalakult a légkör - a biokémia a földi élet
Amikor a Föld kialakult anyagok, mint a fehérjék, kezdődött egy új fejlődési szakaszában az ügyet - az átmenet a szerves vegyületek élőlények.
Kezdetben, a szerves anyag, óceánokban oldatok. Nem volt semmilyen szerkezetét, a szerkezet. Azonban, ha az ilyen szerves vegyületeket összekeverjük, az oldatokat a speciálisan félig-kiosztott, a kialakulását kocsonyás - koacervátumok. Ezek koncentrált minden fehérjeszerű anyagok oldatban.
Az elsődleges óceán koacervátumok vagy koacervátum cseppek képesek elnyelni a különböző oldott anyagok a primer óceáni vizeken. Ennek eredményeként, a belső szerkezet a koacervátum megváltoznak, hogy vezetett a szétesés, illetve, vagy anyagok felhalmozódnak, vagyis fejlődik, és változtatni a kémiai összetétel, stabilitásának növelésére koacervátum csepp egy folyamatosan változó környezetben. A sorsa a csökkenés úgy határoztuk meg, a prevalenciája az egyik folyamat.
Akadémikus A. I. Oparin rámutatott arra, hogy a tömeg a koacervátum cseppek kellett menni a kiválasztás a legstabilabb az adott körülmények között. Miután elértek egy bizonyos méretet, a szülő koacervátumba csepp se bomlanak leányvállalata. Leányvállalatai koacervátumok, melynek szerkezete igen különböznek, hogy a szülő, továbbra is növekednek, és különbözik élesen csökken szétesett. Természetesen is fennmaradtak csak koacervátumba cseppeket, ami belép néhány elemi formája a környezettel való, megőrzi a relatív állandóságának összetételét. Továbbá, az általuk megszerzett képesek felvenni a környezetből csak azok az anyagok, amelyek biztosítják a stabilitást és a kiválasztott metabolitok. Egyidejűleg közötti különbségek növekedése a kémiai összetétele a csepp és a környezetre. A hosszú távú szelekciós (úgynevezett kémiai evolúció) visszatartott csak azokat a cseppeket, amelyek során a bomlási hogy leányvállalata funkciók nem veszíti el szerkezete, azaz és amely képes reprodukálni.
Úgy látszik, ez a legfontosabb tulajdonság együtt járt a képes szintetizálni szerves anyagok belsejében koacervátumból cseppek, fontos része, amely már abban az időben polinukleotidok és polipeptidek.
Az a képesség, hogy reprodukálja folyamatosan összefüggő inherens tulajdonságait. Az evolúció során megjelent polipeptidek katalitikus aktivitással, azaz. E. Az a képesség, hogy jelentősen felgyorsítja a kémiai reakciók során.
Polinukleotidok miatt kémiai tulajdonságai képesek kommunikálni egymással alapján kiegészítései, vagy komplementaritást, és ezért, nem végeznek enzimes szintézisét nukleotid láncok leányvállalata.
A következő fontos lépés a nem-biológiai evolúció - társulása polinukleotidok képesek az önálló replikációra azzal a lehetőséggel, hogy a polipeptidek, hogy gyorsítsa a kémiai reakciók, mint a hatékony megduplázását DNS-molekulák alkalmazásával fehérjék katalitikus aktivitású. Ugyanakkor a stabilitást „sikeres” kombinációját aminosavak a polipeptidek, hogy csak információt tárolnak róluk nukleinsavak.
Kommunikációs fehérje molekulák és nukleinsavak vezetett a megjelenése a genetikai kód, azaz. E. Az ilyen szervezet a DNS molekulák, amelyekben a nukleotidszekvenciát szolgálni információt, hogy egy adott aminosav szekvencia a fehérjék.
További anyagcsere-szövődmény prebiotikus struktúrák csak akkor lehet, egy térbeli szétválasztása különböző szintetikus folyamatok és az energia a koacervátum, valamint több robosztus szigetelésre belső környezet a külső hatások hasonlítjuk össze, amelyek biztosítják a vizes héj. Ilyen izolálási lehetett végrehajtani csak a membrán. Mintegy koacervátumok, gazdag szerves vegyületek, amelyek rétegeit zsírok vagy lipidek, elválasztjuk a környező koacervátum egy környezetben, és átalakítjuk a további fejlődését a külső membrán.
A megjelenése a biológiai membrán választja el a tartalmát a környezettől és a koacervátum amelyek képesek szelektív permeabilitás, előre meghatározott irányban további kémiai evolúció a fejlesztés egyre tökéletesebb önszabályozó rendszer, amíg előfordulása az első primitív elrendezett sejtek.
Megalakult az első celluláris szervezetek kezdetét jelezte a biológiai evolúció. Evolution a szerkezet kezdett nagyon korán, és folytatta sokáig.
Több mint tizenöt évvel ezelőtt, akadémikus BS Sokolov, beszél az idő a lét a földi élet nevű figura 4 milliárd 250 millió év.
Itt, a modern tudományos adatok nyomon követhető a vonal közötti „nincs élet” és az „élet”. Ez a szám nagyon fontos. Kiderült, hogy a legfontosabb esemény a történelem az élet - a megjelenése molekuláris genetikai alapja -proizoshlo, a geológiai skála, egyenesen azonnal: csak egy 250millionov évvel születése után a bolygó, és úgy tűnik, egyidejűleg megalakult az óceánok. További vizsgálatok azt mutatták, hogy az első celluláris élőlények megjelentek a Földön sokkal később - ez volt körülbelül egy milliárd évvel struktúrák hasonló koacervátumok amelynek az első egyszerű egysejtű szervezetek. Megtalálták a kőzetek kora mintegy 3 milliárd év.
Az első lakói a bolygó meglehetősen apró „porszemek”: a hossza mindössze 0,7, szélessége 0,2 mikrométer. Fejlesztése az elképzelést, kémiai prebiotikus evolúció vezetett a megjelenése celluláris életformák, feltárta a szerepe a különböző környezeti tényezők ebben a folyamatban.
A szerkezet az első élőlények, bár ez sokkal jobb, mit koacervátummal cseppeket, de még mindig sokkal könnyebb volt a közölt élőlények. A természetes szelekció, amely akkor kezdődött a koacervátumban cseppek, és folytatta a megjelenése az élet. Idővel, a szerkezet élőlények egyre javult, alkalmazkodtak a létfeltételek.
Kezdetben élelmiszer élőlények csak szerves anyagok származó primer szénhidrogének. De az idő múlásával, az összeg az ilyen anyagok csökkent. Ilyen körülmények között az elsődleges élőlények kifejlesztették a képességét, hogy létrejöjjön a szerves anyagokat szervetlen elemeket - a szén-dioxid és víz. A szekvenciális fejlődését, hogy van egy képessége, hogy elnyelje a napenergia nyaláb elbontása miatt ez az energia, a szén-dioxid és építeni a szervezetben a víz és a szén-dioxid szerves. Így keletkezett a legegyszerűbb növények - kék-zöld alga. Maradványai a kék-zöld alga található ősi betétek a földkéregben.
Más lények őrzik a régi módon az evés, de az étel szolgáltak az elsődleges növény. Tehát voltak állatok eredeti formában.
A hajnal az élet, és a növények és az állatok voltak apró egysejtű lények, mint élő korunkban, baktériumok, kék-zöld alga, amőbák. A nagy esemény a történelem, a következetes fejlesztés a természet a megjelenése a többsejtű organizmusok, azaz a. E. élőlények, amely számos sejt, egyesült egy testben.
Fokozatosan, de sokkal gyorsabb, mint korábban, az élő szervezetek egyre összetettebb és változatos.
A formáció komplex molekuláris rendszerek ultra (probiontov), beleértve a nukleinsavak, fehérjék, enzimek, és a mechanizmus a genetikai kód, van élet a Földön. Probionty szükséges különböző kémiai vegyületek -. Nucleotides, aminosavak, stb Mivel az alacsony fokú genetikai információ birtokában probionty elég hozzáférhetőség. Az a tény, hogy használják a növekedésükhöz befejezte szerves vegyületek szintetizált során kémiai evolúció, és ha az élet annak korai szakaszában létezett csak abban a formában egyetlen faj szervezetek, a őslevesben lenne gyorsan kimerül.
Azonban, mivel az a tendencia, hogy megszerezzék a legkülönbözőbb tulajdonságokat, és különösen, hogy a megjelenése képes szintetizálni szerves anyagok a szervetlen vegyületek a napfény, ez nem történt meg.
Elején a következő szakaszban vannak kialakítva a biológiai membránok, organellumok felelős az alakja, szerkezete és aktivitása a sejt. A biológiai membránok gyártani aggregátumok a fehérjék és lipidek, amelyek körülhatárolják a szerves anyag a környezetre és szolgálhat molekuláris védőköpeny. Feltételezzük, hogy a kialakulását membránok lehet kezdeni még a folyamat kialakulásának koacervátumok. De ahhoz, hogy menjen a koacervátumok az élő anyaggal van szükség nemcsak a membrán, hanem a katalizátor kémiai folyamatok - enzimek vagy enzimek. Kiválasztási koacervátumok fokozott felhalmozódása fehérje-szerű polimereket felelősek gyorsulás kémiai reakciók.
Kiválasztási eredményeket feljegyeztük a szerkezet a nukleinsavak. A rendszer sikeresen alkalmazott DNS-szekvenciák által tökéletesített kiválasztási. Előfordulás önálló függött mind a nyers kémiai előfeltételek és a különleges feltételeket a földi környezet. Önszerveződés vált, mint a reakció bizonyos feltételek mellett. Amikor önálló szerencsétlen szitál keresztül sok különböző lehetőségek, mindaddig, amíg a fő jellemzői a szerkezet a nukleinsavak és fehérjék nem érte el az optimális aránya szempontjából a természetes szelekció.
Due prebiotikus kiválasztási rendszerek maguk, és nem csak az egyes molekulák a rendszer megszerezte a képességét, hogy javítsák a szervezet. Ez volt a következő szintre a biokémiai evolúció, amely biztosította a növekedés az információs képességeit. Az utolsó szakaszban a fejlődésének izolált szerves rendszerekben képződik a genetikai kód.
Miután megalakult a genetikai kód evolúció alakul változatok. Minél távolabb mozog az időben, annál több és bonyolultabb változatok.
Miután megállapította, az élet indult rohamos fejlődésnek, amely bemutatja a gyorsulás az evolúció az időben. Így a fejlesztés elsődleges probiontov doaerobnyh formákat igényelnek mintegy 3 milliárd év, míg mivel a megjelenése szárazföldi növények és az állatok mintegy 500 millió éves; madarak és emlősök fejlődtek ki az első szárazföldi gerincesek 100 millió éve, a főemlősök osztották 12-15 millió éves, azt mintegy 3 millió évvel kialakulásának ember.
Fejlesztése a Föld atmoszférájának része a kémiai evolúció és szintén fontos eleme az éghajlat történetében. Ma már négy fő fejlődési szakaszban.
Kezdetben volt egy formáció a kémiai elemek a kozmoszban, és a megjelenése ezen föld - mintegy 4560000000 évvel ezelőtt. Feltételezhető, hogy a bolygónk már elég korán volt atmoszféra hidrogén (H2) és hélium (He), amelyet azonban ismét elvesztette az űrben. Csillagászok is származnak abból a tényből, hogy a viszonylag magas hőmérséklet és a napenergia a szél hatása a földön és más bolygók körülvevő nap is csak egy kis mennyiségű fény kémiai elemek (beleértve a szén, nitrogén és oxigén). Mindezek az elemek alkotják a nagy részét a bioszféra ma jegyeztek szerint ez az elmélet, a fúj üstökösök a külső része egy naprendszer csak egy nagy időszak, amikor planetezimálok lehűlt egy kicsit. Az első néhány millió év után az eredete a Naprendszer folyamatosan ismétlődő összecsapások az égitestek ütközése okozott nekik elpusztult globális sterilizations alakult ebben az időben az élő rendszerek. Ezért a megjelenése az élet akkor kezdődik, miután a felhalmozódása a víz hosszú ideig még a legmélyebb depresszió.
Lassú hűtés a föld, vulkáni tevékenység (gázok felszabadulásával a föld) és globális anyagok terjesztése származott lehullott üstökösök második föld légkörben. Inkább állt vízgőz (H2 O 80%), a szén-dioxid (CO2; 20%), hidrogén-szulfid (legfeljebb 7%), ammónia (NH3) és a metán (CH4). A nagy százaléka vízgőz annak a ténynek köszönhető, hogy a föld felszínén volt, abban az időben még túl forró a kialakulását a tengereken. Először is, a víz, a metán és ammónia egy fiatal földön is kialakítható kis szerves molekulák (savak, alkoholok, aminosavak), továbbá a szerves polimerek (poliszacharidok, lipidek, polipeptidek), amelyek már nem stabil savas légkörben.
Lehűlés után az alábbiakban a légköri víz forráspontja történt nagyon hosszú ideig tartó csapadék, ami kialakult az óceánok. Telítettség más légköri gázokkal képest vízgőz emelkedett. Intenzív ultraibolya besugárzás okozta a fotokémiai bomlás víz, metán és ammónia, ahol a felhalmozódott szén-dioxid (CO2) és a nitrogén (N2). Könnyű gáz - hidrogén és hélium - magával ragadja a térben, oldott szén-dioxid az óceán nagy mennyiségben, növelve a savasság a víz. PH értéke csökkent a 4. inert N2 és takarékosan felhalmozódnak az idővel és kialakított mintegy 3,4 milliárd évvel ezelőtt a fő összetevője a légkörbe.
Csapadék nem reagált fém-ionok oldott szén-dioxid (karbonát) és a további fejlesztése a élőlények asszimiláló szén-dioxid, csökkenését eredményezte a CO2 koncentráció és a pH-értékek növekedése tározók.
O2 oxigén játszik fontos szerepet a további fejlesztése a légkör. Úgy alakult, amelynek megjelenése fotoszintetikus kapacitása az élőlények, feltehetően a cianobaktériumok (kék-zöld alga), vagy hasonló, prokarióták. Szén-dioxid asszimilációja eredményeként tovább csökken a savasság, oxigén szaturáció az atmoszféra maradt még mindig meglehetősen alacsony. Ennek az az oka - azonnali felhasználásra oldott oxigén az óceán a oxidációja kétértékű vas-ionok és más oxidálható vegyületek. Mintegy kétmilliárd évvel ezelőtt, ez a folyamat befejeződött, és az oxigén fokozatosan kezdett felhalmozódni a légkörben.
A föld gyomra van nemcsak a beolvasztására a bazalt réteg a kéreg. Folyamatosan során fejlődött a nagy kémiai reakció gázok már nem berepült térben. a bolygó tömegének annyira megnövekedett, hogy képes volt tartani őket közel a vonzás felületre. Tehát volt egy elsődleges hangulatot. Során kiosztott kitörések vízgőz lehűtjük, kondenzáljuk, és átalakított egy folyadék, amely összegyűlik a mélyedésekben.
A megjelenése a hidroszféra és az atmoszféra volt mérföldkő esemény történetében a Földön. Mivel egyidejűleg léteznek együtt, és a komplex kölcsönhatása.
A forrás a gáz-halmazállapotú anyagok, amelyek volt az elsődleges atmoszférában olvadt kőzet a földkéreg, a köpeny és a mag. Ez arra utal, hogy a légkör volt már, miután a Föld van osztva egy héj. A legnagyobb amerikai geokémikusa G. Juri azt sugallja, hogy egy ilyen légkörben állhat keverékéből gőz, hidrogén, metán, ammónia és hidrogén-szulfidot. Angol geokémikusa P. Cloud azt mondta, hogy a korai légkörben uralkodott vízgőz, szén-dioxid (CO2), a szén-monoxid (CO), hidrogén-klorid (HCI), a hidrogén (H2) és a kén (S). Következésképpen, minden esetben, az elsődleges hangulatát álló könnyű gázok amelyek megmaradnak a felszínen vonzóerők. Ha összehasonlítjuk a régi hangulatot a modern, akkor nem voltak ismerősek számunkra, nitrogént (N2) és oxigén (O2). Ezek a gázok a vízzel együtt a gőzt, majd mélyen a Föld belsejében. Nem csak az akkoriban a vízbe: ez a forma hidroxidok része volt a köpeny anyaga. Csak miután a tetején a szikla köpeny már intenzíven megjelent vízgőz, valamint különböző gázok származnak hidroszféra, és a vastagsága a légkör és annak összetétele megváltozott. By the way, ezek a folyamatok még folyamatban vannak. Során a kitörés vulkánok Hawaiian típusú hőmérsékleten 1000--1200 ° C-halmazállapotú szennyező anyagok tartalmaznak akár 80% vízgőzt és legalább 6% szén-dioxidot. Sőt, a modern bocsát ki nagy mennyiségű klórt, metánt, ammóniát, fluor-, bór, és a hidrogén-szulfidot.
El lehet képzelni, milyen hatalmas mennyiségű gázok szabadulnak fel a régi idők folyamán a nagy kitörések.
A fenti - nem csak egy spekulatív kitalálni. Mindezt alátámasztja a tényeket. Kiderült, akkor közvetlenül összetételének meghatározására az ősi légkör. És tette ezt a magyar tudós Yu Kazan. A sziklák előforduló, hogy a távoli időben, buborékok az ősi levegő maradt, ami csak kell, hogy kiemelje és vizsgálja a kémiai összetétele. Az ősi légkör uralkodott a szén-dioxid, ez az arány körülbelül 60%. Ma zajlik nitrogénatmoszférában (és szén-dioxid 0,03%). A fennmaradó 40% ősi légkör hogy nitrogént (N2), hidrogén-szulfid (H2S), kén-dioxid (SO2), egy pár sósav (HCI) és a fluorid (HF) savat.
Elsődleges hangulat nagyon agresszív környezetben és cselekedett a sziklákon, mint egy erős sav. Igen, és a hőmérséklet nagyon magas volt. De amint a hőmérséklet csökkent, a vízgőz lecsapódása.
Jelenleg nincs megdönthetetlen bizonyíték, hogy létezik a Földön hidroszférát még 3,8 milliárd évvel ezelőtt. Bizonyíték erre a üledékes kőzetek Grönlandon és Dél-Afrikában. Úgy alakult alján őstengerek.