Хемиски специфичност во биолошката еволуција

Тоа е општо познато дека биолошката еволуција се одржа по хемиски кога веќе се избрани основни молекула која е дозволено да постојат основните организми - азотни бази, и нуклеинските киселини, амино киселини, пептиди и протеини, моно олиго- и полисахариди, масни киселини, каротеноиди, порфирин структури, комплекси овие молекули со транзиција метали. Според проценките Г. Валд (1964) за постоењето на доволно само 29 молекули на различни хемиски природата протозои. Усложнување можно спроведување на преносот на електрони и протони во ензимски системи, кои се реши проблемот за добивање на енергија за органски живот. Хемиска еволуција значи дека процесите беа избрани од работењето на генетски системи што се покажа на целиот жив свет обединети. Овие процеси се она што во модерната биологија се нарекува "централна догма на молекуларната биологија" (ДНК > RNA > протеин).

Така, околу 4 милијарди долари. Пред неколку години формирани првите живи клетки. е постигнат биохемиски единството на клетките на живите суштества. Тие се содржани систем матрица, збир на катализатори и нивната околина мембрана. Се разбира, овие живи клетки се анаеробни термофилни хемо и heterotrophs, т.е. Тие се користат како извори на енергија и јаглерод органски молекули околината.

Тогаш, како и ладење на планетата, со доаѓањето на клетките и autotrophic фотосинтеза процес биолошката еволуција постепено се забрза. Фази на процесот генерално е опишано во бројни дела од различни автори. Сепак, тоа е важно да се дознае она што беше главната причина на биолошката еволуција, и што биохемиски механизми го спроведува?

Како движечка сила на еволуцијата е за промена на животната средина, најважниот двигател на овој процес мора да се признае акумулација на кислород во атмосферата на планетата. Постепено постои промена слабо оксидирачки услови на исконска атмосфера што постои сега. Овој процес е многу бавен. концентрација на кислород достигна 1% од сегашните неговата содржина во атмосферата од околу 0.6-1 милијарди долари. пред неколку години. 10% O₂ Тоа акумулирано во атмосферата не порано од 0,4 милијарди долари. Пред неколку години.

Друг моќен фактор беше биолошката еволуција менување на јонски состав на водата во океаните во светот. Примарен океанот содржи претежно K⁺ и Mg²⁺. Затоа се појави во хемиска еволуција на протеини функција најдобар во таква средина. Понатаму, структурата на океанот смени квантитативна доминација на Na⁺ и Ca²⁺. Затоа, за да се обезбеди нормално функционирање услови на интрацелуларни протеини бара механизам за ограничување на концентрација на јони во вториот пар на клетките, додека одржување на нив во првиот пар на јони. Овие механизми стане мембрана протонската, натриум и калциум пумпа. Тие обезбедуваат многу високи јонска концентрација градиент помеѓу цитозолот и екстрацелуларната течност. На пример, за Ca²⁺ Овој градиент може да биде 1000 пати. За да се одржи на електролити и хомеостазата на калциум во телото се појави посебни сигнални молекули - хормони, Тоа што е хемиски главно претставена или пептиди или стероиди. Покрај тоа, за комуникација со околните клетки едни со други и на животната средина се формирани, заедно со пумпи, рецептори. Важно е дека овој механизам може да вклучи усложнување на ДНК и РНК молекули со еден синџир на реакции, влијанието на возбудени рецептор, со соодветна промена во генот функции на машината. Таквиот механизам е веројатно да се исполни улогата непознат Методи на информации пренос.

Првиот фосили прокариотски photosynthetic сино-зелени алги се наоѓаат во шкрилци смоквата возраст од околу 3,1 милијарди долари. години. Пред нивниот настап беше без кислород во атмосферата. Првиот аеробни heterotrophs појавија многу подоцна. Како искуство во атмосферата O₂ организми се бара заштитни механизми на метаболички и структурни адаптации за да го неутрализира неговите токсични акција. Таму-еукариотските клетки со бројни органели кои имаат свои мембрани. Како резултат на тоа, на развој на аеробни 'рбетници и васкуларни виши растенија, таа застанала над 1 милијарда долари. Години. поглед хомо сапиенс Тој се појави пред повеќе од 2 милиони евра. Години дека на скалата на дневниот историјата на Земјата бирање одговара на околу последните 30 секунди.

Во моментов, постојат многу филогенетски шеми поинаку претставува односот помеѓу одделните групи на организми и меѓу главните видови. Во таквите конструкции водечките изврши морфолошки карактеристики, како што се присуство и структурата на јадрото, диференцијација на повеќеклеточни структура, флагели структура која сексуална процесот на репродукција. Авторите на кола, како лежи во основата на идејата за моно- или полифилетична таксони потекло, приматот на флагеларни или amoeboid форми stroeniya- различни проценки идеја симбиотски потеклото на органели. Во последниве децении, овие конструкции значително се зголеми процентот на биохемиски карактеристики. Такви пресуди не се важни само за развојот на теоријата на биолошката еволуција, но, исто така, за да се утврди на основа за постоење на bioinorganic и метаболизмот на живи суштества, особено, цицачи, и човекот како предмет на медицината.

Од оваа гледна точка, повеќето интересно да се види голема група на растенија обединета заедничко име "алги" (пониските растенија кои живеат во водите и други влажни простории, како и во почвата). Во моментов алги производи од 1/2 до 9/10 (од страна на различни пресметки) вкупниот износ на органски материи и O₂ на светот. Тие се создаде модерна слика на Земјата и нејзината атмосфера.

Видео: Еволуција: биолошката еволуција

На систематски смисла на оваа група на растенијата е исклучително разновиден и тоа е толку уникатен, досега не постои единство во algology на таксономски статус (Јужна, Uittik, 1990). Тие имаат сличности со сите познати царства на живите суштества - од бактерии до повисоки растенија, габи, животни - тоа е, се, како што беа на крстопат на еволуцијата на овие царства. Следните податоци во хемија и биохемија на алги компаративна (Barashkov 1963, 1972) со користење на класификацијата предложена РС Силва (1982).

Алги формирана пред речиси 1 милијарда години во Proterozoic и Сплит во текот на еволуцијата (главно во палеозојски, Камбријската - Девон) За повеќе од десет големи таксони.. Само еден оддел (диатомеи) Одделени од неодамна - во мезозојски, пред околу 170 милиони години (во текот на Тријас) .. Некој би помислил дека предците на други растенија, габи и животни, исто така, се појави во почетокот на палеозојски, и дека оваа поделба е поради истите причини, и беше спроведена од страна на сличен механизам (сл. 1).

Видео: 1. Хемиски состав на клетката - (Одделение 9) - биологија, подготовка за испит и OGE 2017

Сл. 1. Појавата на форми на живот и на планот на филогенетски односи на алги на геолошката временска скала

Компаративна биохемија на алги покажува дека сите нивни видови ( "Секторот") се разликуваат во хемискиот состав, односно, Тие имаат хемиски специфичност. Се покажа дека овие разлики го прават тоа можно да се создаде еден вид на дихотомни клуч ( "хемиски одредница") таксони (Табела 1)..

Табела 1. "Хемиски одредница" алги таксони

За-algology експерти во одредувањето на видови, речиси и не е потребно, како што е обично доволно морфолошки карактери. Сепак, самата можност за таков "одредница" е од големо значење когнитивни: излегува дека еволуцијата на царства и други таксони, се сведува на поединечни видови, врз основа на специфични хемиски карактеристики.

Констатирано е дека тие нема да се NK и протеини, како може да се очекува, јаглени хидрати и материи, вклучувајќи ги mukopolimery, гликопротеини и шеќери глицерат и biliproteiny, каротеноиди и порфиринските пигменти, стероли, т.е. супстанција мембрани и клеточни рецептори, како и пигменти plastid строма. Со други зборови, на компоненти на мембраната структура и мембрана рецептори, обезбедување на нив функционира на молекуларно ниво. Може да се претпостави дека еволуцијата на животните и живиот свет во целина зависи од појавата на структурни протеини, формирање и вршење на повеќе функции во клеточната мембрана - колаген.

За да се објасни овој феномен може да биде во однос на генетиката. На нуклеинска киселина се состои од генетскиот код овој организам. Сепак, се покажа дека од информациите содржани во ДНК всушност спроведува само неколку проценти. Всушност, дел од ДНК на претставници на различни таксономски групи на живи суштества се разликува многу малку, што е, не може да послужи како таксономски карактер.

Видео: Михаил Никитин: "Историјата на фотосинтеза, или кои направија сино небо"

Имплементација на генетските информации се врши во зависност од условите на околината и карактеристиките на организмот како резултат на активноста на биолошки мембрани на клетките и пластиди. тоа е декодирање наследни информации обезбедени од страна на составот и структурата на рецептори, како и својствата на мембрани супстанции (Kamshilov, 1979). Само тие ги обезбедуваат на пропустливост на биолошки мембрани и транспорт на храна, енергија и информации. Дефинирање на улогата на мембраната во обезбедување насочени компоненти синтеза еукариотска клетка структури е прикажано, на пример, значително разлики во хемискиот состав на цитоплазматски и нуклеарно мембрани на клетката и нејзините органели. Нарушувања на синтезата на компоненти од различни органели се појавуваат специфични болести.

Медицински bioneorganika. GK овци

Видео: биолошкиот часовник