Химическа еволюция: етапите и същност

Процесът на превръщане се осъществява науката химия в така наречената химическа еволюция, и повратна точка на революционния процес настъпила след създаването през 1777 от френския естественик Лавоазие горене теорията за да опише ролята на кислород. След това започна преглед на всички основни понятия и основните принципи на химията, е променил терминологията и номенклатурата на веществата.

основен курс

1789 видях освобождаването на учебник Лавоазие, веднага се превръща в ключов справка за изследователи и практици на науката, родени. В "елементарна химия курс" е на първо място в списъка на световното - Таблица на прости тела, със списък на известни химични елементи. В основата на този том Лавоазие разположена точно кислород теория на горене, при което отделянето на химически е насочена от напълно нов начин. Най-важният елемент при определянето на - опит, който е това, което е учен и избран за главен критерий, и всичко, което не се потвърждава от опита, като атомна или молекулярна структура, Лавоазие не са взети под внимание.

Химическа еволюция е преминал през законите той формулирани - запазване на масата, за естеството на свойствата на съединения, техните различия в елементарния състав. След това беше, че химията е превърнал в науката за себе си, изучаване на състава на органите експериментално. Аз не може да направи без химическата еволюция на рационализацията на този въпрос, и по този начин, човечеството най-накрая преустановява алхимически миналото, като идеи за природата на материята и нейните свойства се променят драстично и бързо. Но главна причина за този процес служи Лавоазие изследвания. Сега, дори ученици знаят, че етапите на химическата еволюция (или пребиотик еволюция) трябва да се разглежда от момента, в който предхожда появата на живота на Земята. През осемнадесети век, такива разбирания за света никой досега не е имала.

живот

Химическа еволюция на Земята започна абсолютно безжизнена планета когато органичното вещество постепенно започнаха да се появяват от неорганични молекули, които влияят по специфичен начин факторите, енергийни и подбор. Разгъване процесите на самоорганизация, които са характерни за дори относително сложни системи. По този начин, въглерода на Земята се появява. По-скоро се появява за първи въглеродни молекули, които са от основно значение не само за външния вид, но и за по-нататъшното развитие на всички живи същества.

Ние не знаем досега, това, което е същността на химическата еволюция в ранните етапи на живота. Известният химията на всяко вещество ограничава еволюционни граници процеса воден въглероден постулат. Може би, във Вселената има възможности друг начин на съществуване на живата материя и произхода на нашия протеин - не е единствената "изход". Има се реализира уникална комбинация на полимерни свойства с въглероден деполяризиращите свойства на водната среда в течна фаза. Тези условия са били достатъчни, за да започне на химическата еволюция на живот и необходимостта от развитието на всички ни е многообразието от форми на живот.

Стартиране на процеса

Човечеството дори на собствената си люлка знам не всички. Особено за това къде и кога да започне етапите на химическата еволюция на Земята. Това е, което ние също можем само да гадаем. Тук за пръв път, може да има абсолютно всяко време.

Когато приключите с втория цикъл на формиране на звезди, когато съкратените продуктите на експлозия на свръхнови, които дадоха междузвездното пространство елементи, наречени тежки, чието тегло надвишава двадесет и шест. Когато звездите са във второто поколение намери свои собствени планетни системи, когато това се изисква тежки елементи е било достатъчно количество. Реализирани същността на химическата еволюция може по всяко време след Големия взрив в интервал от половин милиард и половина милиарда години.

Когато животът е започнал

Когато тя е могло да произтече - също отворен въпрос. При създаването на много доста вероятно условия старта химични ekolyutsii биха могли да възникнат в почти всяка среда. Това недра и планети, както и дълбочината на океана и на повърхността, протопланетен формация дори подходящ.

Освен това, облак междузвезден газ може също да служи като трамплин за атака на жива материя безжизнена, и се потвърждава тях органични вещества открити - и захарни алкохоли, алдехиди, аминокиселини, глицин и по-способни да служат като изходен материал за живота, чрез химична еволюция започва.

теория

Древна Земята пази своите тайни и човечеството все още не разполага с надеждна информация за геохимични условията на неговото съществуване, преди появата на живот. Геоложки изследвания не могат да отговарят на всички въпроси, и следователно да се проучи подробно участва астрономията. Така изградена теория на химическата еволюция. Днешните Венера и Марс условия се считат за подобни на Земята на определени етапи на химическата еволюция.

За да експериментират върху моделите и по този начин да получи всички известни основните данни. Например, при използване на симулация на различни химични състави и климатични условия в атмосферата, хидросферата, литосферата се получават сложни органични молекули. Придобиване на нови данни от експеримент винаги е в процес на изграждане обогатява теорията. Така че, това е номиниран в няколко хипотези относно конкретните механизми и директно движещите сили проведоха химическа еволюция.

Изследвания в Русия

Животът на Земята се формира чрез абиогенеза, който е раждането на органични съединения, чието присъствие е характерно дивата природа извън тялото и без никакво участието на ензими. Това е първият етап, когато има жива от нежива.

Чрез хипотеза академичен Опарин в двадесетте години на двадесетия век, разтвори на високомолекулни съединения са способни да образуват определен район, където се увеличава тяхната концентрация и отделяне от външната среда не пречи да комуникира с нея. Тези области са наречени коацервати или коацерват капки.

в чужбина

Произход абиотичен синтез, прилагани в примитивна земята прекарва през 1953 godu Stanley Miller, синтезиране на аминокиселини с други органични вещества. Впоследствие се появи hypercycles теория, която обяснява съществуването на живот в хода на химическата еволюция на присъствието на каталитична реакция, поредна, където предишния продукт се превръща в катализатор за следващия.

Само първият "протоклетката" е създаден през 2008 г. от американския биолог, който през обвивката на мастни киселини и липиди са били в състояние да получи нуклеотид монофосфат от околната среда. Тези активирани имидазолови "тухли" са важни за синтеза на ДНК. И през 2011 г. в Япония са създадени везикули с ДНК елементи по катионен мембрана, които са в състояние да се разделят, както е polirazmernaya верижна реакция, репликацията на ДНК.

основните хипотези

Химическа еволюция на живота на Земята хипотеза обяснява следните основни точки.

1. Необходимост се появява на Земята или в космически условия, в които е налице автокаталитичното синтез ugrerodosoderzhaschih молекули, с синтеза трябва да има големи обеми и значително разнообразие, което е достатъчно, за да започне процеса на химическа еволюция.
2. Поява protocellular структури възникващи от молекулите, описани по-горе. Тези стабилни затворени агрегати изолирани от околната среда, енергия обмен на вещества и ги предава селективно. Така че има protocellular структура.
3. Образуваните единици има способност за самостоятелно развитие - самостоятелно репликация и самостоятелно трансформация на цялата информация на химични системи. Така че там са основните звена на наследствения код.
4. На следващия етап - отношението между външния вид и функциите на ензими на свойства на протеини с РНК и ДНК като носители на данни. Така че всъщност е наследствен код, който е необходим за биологичната еволюция.

откритие

Както бе споменато по-горе, Александър Опарин най-рано през двадесетте години на миналия век, открити коацервати. Следваща Stanley Милър и Харолд Юри през 1953 г., описва появата на древна атмосфера в симулиране прости биомолекули и процеса на тяхното възникване. Следваща Сидни Фокс заяви пред света за микросферите на protenoidov. През 1981 г., Т. и S. Чеку Altmane състояние да наблюдава разделяне на автокаталитично РНК като рибозими могат да се интегрират информацията и катализа в молекулата, "резба от" се от веригата и свързване на останалите "краища".

През 1986 г. Уилям Гилбърт Кеймбридж разви идеята за "РНК свят", и Гюнтер фон Kidrovski от Германия в същото време бе представена първата самовъзпроизвеждаща система на базата на ДНК, което е важен принос към разбирането на самовъзпроизвеждащи се системи и техните функции за растеж. Науката е бързо отиде напред в тази посока: Манфред Айген отвори hyperframe, еволюцията на ансамбли на РНК молекули, и Юлий Rebek създаден първият изкуствен молекулата че самовъзпроизвеждащ се в хлороформ.

Space & Earth

В Центъра за космически полети на НАСА Джон Korlis изучава процеса на доставка на термалните извори на енергия морета и химикали, които правят химическа еволюция зависи от пространството среда, а днес те са за първоначални архаебактерии постоянно местообитание. В света на железни сулфиди, редица хипотези Гюнтер Vehterskhoyzera.

Той описва първото саморепликиращ структури метаболизъм, причинени от повърхността на пирит (железен сулфид), което даде енергията, необходима за обмен на веществата. По отношение на нарастващия избор и разлагаща пиритни кристали могат да растат и да се възпроизвеждат, създавайки различни популации. глинести минерали за появата на органични молекули също са тясно проучена. Въпреки това, унифициран модел на химическата еволюция все още не съществува, тъй като основните принципи на движението на този процес все още не е отворен.