Kemijski specifičnost u biološkoj evoluciji

Općenito je priznato da biološka evolucija dogodio nakon kemikalije, kada je već odabran osnovnu molekulu dozvoljeno da postoje primarne organizama - dušik baze, i nukleinske kiseline, aminokiseline, peptide i proteine, mono- oligo- i polisaharidi, masnih kiselina, karotinoidi, porfirin strukture, kompleksi te molekule s prijelaznim metalima. Po procjenama G. Wald (1964) za postojanje protozoa dovoljno samo 29 molekule različite kemijske prirode. Kompleksiranja moguće provesti prijenos elektrona i protona u enzimskih sustava koji rješavaju problem dobivanja energije za organski život. Kemijska evolucija je značilo da su procesi odabrao rad genetskih sustava koji se pokazao cijelom živog svijeta ujedinjene. Ovi procesi čine ono što je u modernoj biologiji naziva „središnja dogma molekularne biologije” (DNK > RNK > protein).

Dakle, oko 4 milijarde. Prije mnogo godina formirana prva živa stanica. biokemijski ujednačenost stanicama živih bića je postignut. Sadržavale su matrični sustav, skup katalizatora i njihova okolno membrane. Naravno, ovi žive stanice su anaerobne termofilne kemoterapije i heterotrofi, odnosno Oni su korišteni kao izvori energije i ugljika organskih molekula okoline.

Tada, kao i hlađenja planeta, s dolaskom stanica i autotrofnih fotosinteze proces biološke evolucije postupno ubrzava. Faze procesa općenito opisano u brojnim djelima različitih autora. Međutim, važno je saznati što je bio glavni uzrok biološke evolucije, a što biokemijski mehanizmi se provodi?

Kao pokretačka snaga evolucije je promjena okoliša, najvažniji pokretač ovog procesa mora se priznati akumulacija kisik u atmosferi planeta. Postupno je došlo do promjene slabo oksidacijskim uvjetima na iskonsko atmosferi koja sada postoji. Ovaj proces je vrlo spor. Koncentracija kisika dostigao 1% svog trenutnog sadržaja u atmosferi oko 0,6 do 1 milijarde. Godina. 10% O₂ To se akumulira u atmosferi ne ranije od 0,4 milijardi eura. Prije mnogo godina.

Još jedan snažan čimbenik bio je biološka evolucija mijenja ionski sastav oceanske vode svjetsku. Primarna ocean sadrži pretežno K⁺ i Mg²⁺. Stoga se pojavila u kemijskoj evoluciji funkciju proteina najbolji je u takvom okruženju. Nadalje, struktura oceana promijenio kvantitativni prevlast Na⁺ i Ca²⁺. Stoga, kako bi se osiguralo normalno funkcioniranje uvjete unutarstanične proteine ​​neophodne mehanizam koji ograničava koncentracije iona u drugi par stanica, dok ih održava u prvom paru iona. Ovi mehanizmi postaju membrana protonske, natrij i kalcij pumpa. Oni pružaju visoku gradijent koncentracije iona između citosolu i izvanstaničnoj tekućini. Na primjer, za Ca²⁺ To gradijent može biti 1000 puta. Za održavanje elektrolita i kalcija homeostazu u tijelu pojavio određene signalne molekule - hormoni, Kemijski je uglavnom predstavlja ili peptidi ili steroidi. Osim toga, za komunikaciju s okolnim stanicama jedni s drugima i okolišu su formirane, zajedno sa pumpama, receptori. Važno je da taj mehanizam može uključivati ​​kompleksiranja DNK i RNK molekula s lanca reakcija, utjecaj uzbuđeni receptora, s odgovarajućom promjenom gena funkcija stroja. Takav mehanizam je vjerojatno da će ispuniti ulogu nepoznat Metoda prijenosa podataka.

Prvi fosili prokariotske fotosintetski plavo-zelene alge pronađen je u škriljaca Smokva dobi od oko 3,1 milijarde. godina. Prije nego svojim izgledom nije bilo kisika u atmosferi. Prvi aerobni heterotrofi mnogo kasnije pojavile. Kao iskustvo u atmosferi O₂ organizama zahtijeva zaštitne mehanizme i metaboličkih strukturnih prilagodbe neutralizirati toksične djelovanje. Tu-eukariotske stanice s brojnim organela koje imaju svoje membrane. Slijedom toga, na razvoj aerobnih kralješnjaka i vaskularne viših biljaka je trebalo više od 1 milijarde. Godine. pogled homo sapiens Činilo se prije 2 milijuna. Godina da skali od dnevnog povijesti Zemlje brojčaniku odgovara otprilike zadnjih 30 sekundi.

Trenutno, postoji dosta filogenetskih sheme različito predstavljaju odnos između pojedinih skupina organizama te između glavnih svojti. U takvim konstrukcijama vodeći obavljati morfološke značajke, kao što su prisutnost i strukture jezgre, diferencijaciji višestaničnih strukture, bičevima strukture koje seksualne procesa reprodukcije. Autori takvih krugova temelj ideju od jednog ili dva polyphyletic svojti podrijetla, primat flagelarni ili amoeboid forms stroeniya- različite procjene ideja simbiozi podrijetlu organela. U posljednjih nekoliko desetljeća, ovi konstrukti značajno povećao udio biokemijskih svojstava. Takve prosudbe nisu važni samo za razvoj teorije biološke evolucije, ali i kako bi se utvrdilo osnove za postojanje bioanorganska i metabolizam živih bića, posebno, sisavaca i čovjeka kao objekt medicine.

S ove točke gledišta, najzanimljivije vidjeti veliku skupinu biljaka ujedinjeni zajednički naziv „alge” (niže biljke koje žive u vodama i drugim vlažnim mjestima, kao i na tlu). Trenutno alge proizvode od 1/2 do 9/10 (različiti izračuni) ukupnu količinu organskih tvari i O₂ na svijetu. Oni su stvorili modernu sliku Zemlje i njezine atmosfere.

Video: Evolucija: Biološka evolucija

U sustavnom smislu ova grupa biljaka je vrlo raznolika i to je tako jedinstven, do sada ne postoji jedinstvo u algology na njihov taksonomski status (Jug, Uittik, 1990). Oni imaju sličnosti sa svih poznatih kraljevstava živih bića - od bakterija do viših biljaka, gljiva, životinja - to jest, jesu, kao što su na raskrižju evolucije tih kraljevstava. Sljedeći podaci u kemiji i biokemiji algi komparativne (Barashkov 1963, 1972) na temelju klasifikacije predložio RS Silva (1982).

Alge formiran prije gotovo milijarda godina u proterozoik i Split tijekom evolucije (uglavnom u paleozoika, Kambrijsku - Devon) Već više od deset glavnih svojti.. Samo jedan odjel (dijatomeje) Odvojeno od nedavno - u mezozoika, prije oko 170 milijuna godina (tijekom trijasa) .. Netko bi mogao pomisliti da su preci ostalih biljaka, gljiva i životinja također se pojavila u ranom paleozoika, te da je ova podjela je zbog istih razloga, a provodi se na sličan mehanizam (Sl. 1).

Video: 1. Kemijski sastav stanice - (Grade 9) - biologija, priprema za ispit i URS 2017

Sl. 1. Pojava životnih oblika i shema filogenetskih odnosa algi na geološko razdoblje

Komparativna biokemija algi pokazuje da su sve njihove vrste ( „podjele”) razlikuju po kemijskom sastavu, odnosno, Imaju kemijske specifičnosti. Ispostavilo se da se te razlike bi bilo moguće stvoriti neku vrstu dihotomskog ključa ( „kemijske determinante”) svojti (stol. 1).

Tablica 1. „Kemijski odrednica” alge svojti

Za-algology Stručnjaci u određivanju vrsta, to je skoro nije potrebno, kao što je obično dovoljno morfoloških znakova. Međutim, sama mogućnost takve „odrednica” od velikog spoznajnog značaja: ispada da je evolucija kraljevstva i drugih svojti, do pojedinih vrsta, temeljeno na specifičnim kemijskim svojstvima.

Utvrđeno je da su te značajke nisu NK i proteini koliko se moglo očekivati ​​i ugljikohidrata tvar, uključujući mukopolimery, glikoproteini i šećera glycerate i biliproteiny, karotenoida i porfirinskih pigmenata, steroli, tj tvari membrane i staničnih receptora, kao i pigmenti plastida stromi. Drugim riječima, dijelovi sa strukturom membrane i membranske receptore, pružajući im funkcionira na molekularnoj razini. Može se pretpostaviti da je razvoj i divljih životinja općenito ovisi o učestalosti strukturnog proteina, za oblikovanje i obavlja više funkcija u staničnoj membrani - kolagen.

Kako objasniti ovaj fenomen može biti u smislu genetike. Nukleinska kiselina sadrži genetski kod taj organizam. Međutim, to je utvrdio da iz informacija sadržanih u DNK zapravo provodi samo nekoliko posto. U stvari, dio DNK u predstavnika različitih taksonomskih skupina živih bića razlikuje vrlo malo, to jest, ne može poslužiti kao taksonomskih karaktera.

Video: Mihail Nikitin: "Povijest fotosinteze, ili koji je nebo plavo"

Provedba genetskih informacija provodi se ovisno o uvjetima i karakteristikama organizma na okoliš uslijed djelovanja bioloških membrana stanica i plastida. da je dešifriranje nasljedni informacije od sastava i strukture receptora, kao i svojstvima membrane tvari (Kamshilov, 1979). Samo oni daju propusnost bioloških membrana i transport hrane, energije i informacija. Definiranje ulogu membrane za osiguranje usmjerene sinteze komponenata eukariotske stanične strukture prikazane, na primjer, značajne razlike u kemijskim sastavom citoplazmatskih i nuklearne membrane stanice i njegovih organela. Poremećaja sinteza dijelova različitih organela pojaviti određene bolesti.

Medicinska bioneorganika. GK ovca

Video: biološki sat