Cтраница 1
Протоклетки обладали способностью к самовоспроизводству с небольшими ошибками, конкурировали друг с другом и были подвержены давлению отбора. В силу уникальных физико-химических свойств полинуклеотидов протоклетки были наделены способностью к хранению и передаче информации, закодированной в последовательности оснований. [1]
Как из гипотетической протоклетки возникла первичная клетка, способная к самовоспроизведению, до сих пор не известно. [2]
Однако даже эти способные к делению протоклетки все еще плохо приспособлены к развитию в меняющихся условиях среды. Пусть, например, для их бесперебойного развития необходимо наличие определенной кислотности среды. Между тем конвекционные потоки в среде, где идет развитие клеток, могут перенести их в области с весьма сильной кислотностью. Вместе с тем могут наступать и другие внезапные неблагоприятные для развития процесса условия в среде. [3]
Итак, клетку, а также протоклетку можно в какой-то мере сравнить с лабораторией, в которой идет расчленение на части поступающих молекулярных структур и синтез новых. Сборка идет в определенной последовательности с помощью специфических ферментативных систем. Все процессы развиваются в конечном итоге в том направлении, чтобы из расчлененных молекул субстрата создать ферментативные белки, характерные для данной клетки. [4]
Поэтому в ходе естественной отсортировки выделяются такие морфологически дифференцированные протоклетки, которые состоят из центрального ядра и окружающей протоплазменной оболочки. Последняя играет роль физико-химического буфера, где по известным физико-химическим законам происходит подготовительная обработка питательного продукта. Продукты этих реакций диффундируют затем к ядру и вступают здесь в новую систему реакции. [5]
Рассмотрим коротко некоторые свойства микросфер, взяв их в качестве модели протоклетки. По величине и форме они напоминают кокковые формы бактерий, иногда образуют цепочки, похожие на цепочки стрептококков. Каждая микросфера содержит около 10ю молекул протеиноида. [6]
Редько [48] рассматривает упрощенный процесс эволюции как цепочку: Квазивиды - Гиперциклы - Сайзеры - Протоклетки - Простейшие организмы. Очевидно, что описанные модели - это элементы и возможные сценарии предбиологических систем. [7]
Характерно, что в современных теориях происхождения жизни вновь выплыло подобие модных когда-то осмотических клеток: сейчас их называют протоклетками, полагают, что они отделены от питательной среды мембранной оболочкой и содержат все необходимые ингредиенты - нуклеотиды, полипептиды, липиды и полисахариды или их различные комбинации. Можно - - и пора - поставить вопрос так: какие суперпозиции, различных фазовых, агрегатных и релаксационных состояний полимеров, внутри которых ( состояний) возможны разнообразные переходы - и при учете особых свойств полимеров, лишь часть которых отражена в книге [268] - неживая система пре - вратится в живую - и обязательно ли для подобного рода опытов пользоваться естественным сырьем. Примерно таким вопросом заканчивался очерк [5] и сейчас, когда физика полимеров сделала гигантский скачок вперед ( точнее, она сейчас находится в состоянии этого скачка), а многие проблемы и перспективы прояснились, уместно вновь задать этот вопрос. [8]
Дальнейшее усложнение структуры и совершенствование функции полипептидов приводило к появлению в них определенных аминокислотных группировок, которым в какой-то степени была присуща полезная для протоклетки каталитическая активность. Однако возникновение более совершенного полипептида создавало преимущество для породившей его протоклетки только в том случае, если появившееся определенное сочетание аминокислотных остатков в полипептиде могло быть передано дочерним про-токлеткам. [9]
Протоклетки обладали способностью к самовоспроизводству с небольшими ошибками, конкурировали друг с другом и были подвержены давлению отбора. В силу уникальных физико-химических свойств полинуклеотидов протоклетки были наделены способностью к хранению и передаче информации, закодированной в последовательности оснований. [10]
Живые организмы, появившиеся 3 - 4 миллиарда лет назад в условиях Праземли, были еще весьма примитивны. Как было показано во второй главе, протоклетка была своего рода микрореактором, содержавшим в растворе полинуклеотиды и полипептиды, а также другие вещества. Этот реактор был отделен от окружающей среды мембраной и одновременно связан с окружающей средой путем обмена водой и растворенными в ней веществами. [11]
Дальнейшее усложнение структуры и совершенствование функции полипептидов приводило к появлению в них определенных аминокислотных группировок, которым в какой-то степени была присуща полезная для протоклетки каталитическая активность. Однако возникновение более совершенного полипептида создавало преимущество для породившей его протоклетки только в том случае, если появившееся определенное сочетание аминокислотных остатков в полипептиде могло быть передано дочерним про-токлеткам. [12]
Это могут быть и силы поверхностного натяжения. В этом случае энергия связи молекул граничной пленки должна быть меньше по сравнению с энергией связи соответствующего числа молекул внутри протоклетки. В результате действия этих сил протоклетка получает способность делиться на определенных этапах своего развития. [13]
Вопрос о том, каким путем в молекулах полинуклеотидов возникла и закрепилась информация о структуре белков, остается наиболее неясным. Имеются данные об избирательном взаимодействии между двумя типами полимеров - полиаминокислотами и полинуклеотидами - в зависимости от их аминокислотного и нуклеотидного составов, на основании чего высказывается предположение, что в принципе полиаминокислоты и полинуклеотиды могли узнавать друг друга в протоклетках. [14]
Примером комплексов, возникших в результате сочетания различных молекул ( органических и неорганических), могут быть современные коферменты. Универсальность современных коферментов говорит об их раннем возникновении в процессе формирования метаболического аппарата, а их стабильность на протяжении столь длительного процесса эволюции - о наилучшем из всех возможных вариантов соответствии выполняемым функциям. Протоклетки, будучи предельно гетеротрофными, вначале, вероятно, просто заимствовали сложные коферменты из внешней среды и только значительно позднее у них ( или у более совершенных клеток) развилась способность к самостоятельному синтезу коферментов. [15]