Возникновение первичных белков (часть 5)
Метки: белок | жизнь | человек
Суббота, 14 ноября 2009 г.
Просмотров: 221
Подписаться на комментарии по RSS
Т. Курциус оставлял стоять стакан с водным раствором сравнительно простого органического соединения — этилового эфира гликоколя. Через некоторое время он заметил, что в растворе образовались слизистые нити. В данном случае Курциус имел дело с образованием довольно сложных соединений, обладающих рядом свойств, характерных для простейших белков.
Старейший член Академии наук СССР А. Бах на длительное время оставлял стоять смесь водных растворов формалина и цианистого калия. По прошествии некоторого времени из этой смеси можно было выделить вещество, приближающееся по своим свойствам к белкам. Если очистить полученный таким образом продукт, то на его растворе, как на питательном субстрате, можно было разводить гнилостные бактерии, которые в естественных условиях питаются белками.
Примеров таких реакций можно привести многие десятки и сотни, но уже и сказанного достаточно для того, чтобы охарактеризовать ярко выраженную способность простейших органических веществ превращаться в более сложные высокомолекулярные соединения при простом хранении их водных растворов.
Условия, которые создались в водах первичного земного океана к разбираемому нами моменту, мало чем отличались от условий, воспроизводимых в наших лабораториях. Поэтому в любой точке тогдашнего океана, в любой лагуне или высыхающей луже должны были образовываться те же сложные органические вещества, которые получались в колбе Бутлерова, в стакане Курциуса, в смеси Баха и при других подобных опытах.
Конечно, в том растворе простейших органических веществ, которым являлись воды первичного океана, реакции протекали без какой-либо определённой последовательности, какого-либо порядка. Они носили в значительной степени беспорядочный, хаотический характер. Органические вещества одновременно могли претерпевать целый ряд химических изменений, идти разнообразными химическими путями, давая большое число различных продуктов. Но уже с самого начала здесь проявлялась определённая общая тенденция к синтезу всё более и более сложных и высокомолекулярных соединений. В силу этого в тёплых водах первичного океана Земли возникли высокомолекулярные органические соединения, подобные тем, которые мы встречаем сейчас в телах животных и растений.
Рассматривая возникновение различных сложных органических соединений в водной оболочке Земли, мы должны обратить особое внимание на образование в этих условиях белковых веществ. Белкам принадлежит исключительная, решающая роль в построении «живого вещества». Протоплазма, тот материальный субстрат, из которого состоит тело клеток животных, растений и микробов, всегда содержит в себе значительное количество белков. Ещё Энгельс указывал, что повсюду, «где имеется жизнь, мы находим, что она связана с белковым телом, и повсюду, где имеется белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы встречаем, без исключения, и явления жизни».
Это положение Энгельса нашло своё полное подтверждение в работах современных учёных. Было показано, что белки являются не просто пассивным строительным материалом протоплазмы, как это думали раньше, но что они принимают непосредственное активное участие в обмене веществ и в ряде других жизненных явлений. Таким образом, возникновение белков является чрезвычайно важным звеном в том эволюционном процессе развития материи, который привёл к возникновению живых существ.
В конце прошлого и в начале настоящего века, когда химия белков была ещё очень мало разработана, некоторые учёные предполагали присутствие в белках какого-то особого таинственного начала, каких-то специфических атомных группировок, которые являются носителями жизни. С этой точки зрения первичное возникновение белков представлялось весьма загадочным и даже маловероятным. Но, если подойти к этому вопросу исходя из современных химических представлений о белковой молекуле, дело представится в совершенно ином свете.
Кратко суммируя все те достижения, которые получены белковой химией, мы прежде всего должны подчеркнуть, что теперь нам достаточно хорошо известны отдельные составные части, те «кирпичи», из которых построена молекула любого белка. Никаких необычных для химии специфически «жизненных» группировок мы здесь никогда не находим. Легенда о таких группировках должна быть сдана в архив.
В настоящее время может считаться прочно установленным, что основными «кирпичами», из которых построена белковая молекула, являются аминокислоты. Если мы встречаем в составе отдельных белков и иные атомные группировки, то не они являются характерными для белков вообще. Специфическими составными частями белка, несомненно служат аминокислоты. Сейчас известно около двадцати семи различных аминокислот, входящих в состав природных белков. Некоторые белки содержат в себе всё разнообразие известных нам аминокислот. Напротив, в составе других мы находим лишь ограниченное число этих соединений. При этом одна и та же аминокислота, один и тот же сорт «кирпичей» может многократно повторяться в сложном строении белковой молекулы.