Chemická specifičnost v biologické evoluce

Je všeobecně známo, že biologická evoluce proběhla po chemickém když již byla vybrána základní molekuly, která se nechá existovat primární organismů - dusíkaté báze, a nukleové kyseliny, aminokyseliny, peptidy a proteiny, mono- oligo- a polysacharidy, mastné kyseliny, karotenoidy, Porfyrinové struktury, komplexy tyto molekuly s přechodovými kovy. Podle odhadů G. Wald (1964) pro existenci dostatečně pouze 29 molekuly odlišné chemické povahy prvoků. Komplexů možné realizovat přenos elektronů a protonů v enzymových systémů, které se vyřešil problém získávání energie pro organický život. Chemická evoluce znamená, že procesy byly vybrány z provozu genetické systémy, které bylo prokázáno, že celý životní svět sjednotil. Tyto procesy představují to, co v moderní biologie se nazývá „centrální dogma molekulární biologie“ (DNA > RNA > protein).

Tedy zhruba 4 miliardy. Před lety tvořil první živé buňky. Bylo dosaženo biochemická jednotnost buněk živých bytostí. Obsahovaly matricového systému, sadu katalyzátorů a jejich okolí membrány. Samozřejmě, že tyto živé buňky byly anaerobní termofilní chemo- a heterotrofní, tedy Byly použity jako zdroje energie a organických molekul uhlíku okolní prostředí.

Tehdy, stejně jako ochlazování planety, s příchodem buněk a autotrophic fotosyntézy procesu biologické evoluce postupně zrychloval. Fáze procesu obecně popsány v četných děl různých autorů. Nicméně, je důležité zjistit, co bylo hlavní příčinou biologické evoluce a jaké biochemické mechanismy to realizováno?

Jako hybná síla evoluce je změna životního prostředí, z nichž nejdůležitější roli v tomto procesu musí být potvrzena hromadění kyslíku v atmosféře planety. Postupně dochází ke změně slabě oxidační podmínky pro prvotní atmosféře, která nyní existují. Tento proces je velmi pomalý. Koncentrace kyslíku dosáhla 1% ze své současné obsahu v atmosféře asi 0,6 až 1000000000. Lety. 10% O₂ Je nahromaděné v atmosféře ne dříve než 0,4 mld. Před lety.

Dalším silným faktorem byla biologická evoluce změnou iontové složení mořské vody svět. Primární oceánu obsahují převážně K⁺ a Mg²⁺. Proto se objevila v chemické evoluci proteinů funkce nejlepší v takovém prostředí. Dále, struktura oceánu změnil kvantitativní převahu Na⁺ a Ca²⁺. Proto, aby se zajistilo normální fungování podmínky intracelulárních proteinů požadovaných mechanismus omezení koncentrace iontů v druhém páru buněk při jejich udržování v první dvojici iontů. Tyto mechanismy se stávají membrána protonická, sodík a čerpadlo vápník. Poskytují velmi vysokou iontovou koncentrační spád mezi cytosolu a extracelulární tekutině. Například pro Ca²⁺ Tento přechod může být 1000 krát. Pro udržení elektrolyt a homeostáze vápníku v těle se objevily konkrétní signalizační molekuly - hormony, Je chemicky představují především nebo peptidy nebo steroidy. Kromě toho, pro komunikaci s okolními buňkami navzájem a na životní prostředí byly vytvořeny, spolu s čerpadly, receptory. Je důležité, aby tento mechanismus může zahrnovat komplexaci molekul DNA a RNA s řetězem reakcí, vlivu excitovaného receptoru, s příslušnou změnou genových funkcí stroje. Takový mechanismus je pravděpodobně plnit úlohu neznámo Informace o přenosové metody.

První fosílie prokaryotický fotosyntetické sinice nalezený v břidlici fíkovníku stáří cca 3,1 mld. let. Před jejich vzhled byl v atmosféře bez kyslíku. První aerobní heterotrophs se objevily mnohem později. Neboť zkušenosti v atmosféře O₂ organismy požadované ochranné mechanismy metabolických a konstrukčních úprav neutralizovat jeho toxický účinek. Existuje-eukaryotické buňky s četnými organel, které mají své vlastní membrány. V důsledku toho, na rozvoj aerobních obratlovců a cévnatých vyšších rostlin trvalo více než 1 miliardu. Years. vyhlídka homo sapiens Zdálo se, před 2 miliony. Lety, že rozsah denní historie Země ciferníku odpovídá asi za posledních 30 sekund.

V současné době existuje poměrně dost fylogenetických režimů jinak reprezentujících vztah mezi jednotlivými skupinami organismů a mezi významné taxony. V takových staveb vedoucí provádět morfologické znaky, jako je například přítomnost a struktury jádra, diferenciace mnohobuněčného struktury, flagella struktuře, že sexuální reprodukčního procesu. Autoři takových obvodů jsou základem myšlenku mono nebo polyphyletic taxonů původu, primát bičíkových nebo améboidním formulářovou stroeniya- odlišné posouzení myšlenka symbiotický původ organel. V posledních desetiletích se tyto konstrukty výrazně zvýšil podíl biochemických charakteristik. Tyto soudy nejsou důležité jen pro vývoj teorie biologické evoluce, ale také k určení základu pro existenci bioanorganické a metabolismu živých tvorů, zejména savců a člověka jako objekt medicíny.

Z tohoto hlediska je nejzajímavější vidět rozsáhlou skupinu rostlin sjednocený společný název „řasy“ (nižších rostlin žijících ve vodách a jiných vlhkých prostorách, stejně jako v půdě). V současné době řasy produkty od 1/2 do 9/10 (různé výpočty) celkové množství organických látek a O₂ na zeměkouli. Vytvářejí moderní obraz Země a její atmosféry.

Video: Evolution: Biologická evoluce

Systematicky smyslu této skupiny rostlin je velmi rozmanitá a je tak unikátní, dosud neexistuje jednota v algologie na jejich taxonomické postavení (South, Uittik, 1990). Mají podobnosti se všemi známými královstvích živých organismů - od bakterií až vyšších rostlin, hub, živočichů - to znamená, že jsou, jak to bylo na křižovatce evoluce do těchto království. Následující údaje v chemii a biochemii řas srovnávací (Barashkov 1963, 1972), za použití klasifikace navržené RS Silva (1982).

Řasy vznikla před téměř miliarda rok v proterozoika a rozdělení během evoluce (především v prvohor, Cambrian - devon) Již více než deset hlavních taxonů.. Pouze jedno oddělení (rozsivky) Oddělená více nedávno - v druhohorách, asi před 170000000rok (během triasu) .. Jeden by si mohl myslet, že předkové ostatních rostlin, hub a živočichů také se objevil na počátku prvohor, a že toto rozdělení bylo kvůli ze stejných důvodů, a byla provedena podobným mechanismem (obr. 1).

Video: 1. Chemické složení buňky - (stupeň 9) - biologie, příprava na zkoušku a Oge 2017

Obr. 1. Vznik životních forem a režim fylogenetických vztahů řas o geologickém časovém měřítku

Srovnávací biochemie řas ukazuje, že všechny jejich typy ( „divize“) se liší v chemickém složení, tedy Mají chemický specifičnost. Ukázalo se, že tyto rozdíly, aby bylo možné vytvořit jakousi dichotomického klíče ( „chemického determinantu“) taxa (tab. 1).

Tabulka 1. „Chemický determinant“ řasy taxonů

For-algologie odborníků z oblasti určování druhů, je téměř není nutné, protože je obvykle dost morfologické znaky. Avšak samotná možnost takového „determinant“ má velký význam kognitivního: ukázalo se, že vývoj království a dalších druhů, až do jednotlivých druhů, založený na konkrétních chemických vlastnostech.

Bylo zjištěno, že tyto funkce nejsou NK a proteiny, jak by se dalo očekávat, a sacharidy výrobky, včetně mukopolimery, glykoproteiny a cukry glycerátu a biliproteiny, karotenoidy a porfyrinu, pigmenty, steroly, tj látka membrány a buněčné receptory, stejně jako pigmenty plastid stroma. Jinými slovy, složky struktury membrány a membránové receptory, že jim fungující na molekulární úrovni. Lze předpokládat, že vývoj i volně žijících zvířat obecně závisí na výskytu strukturálním proteinem, tváření a provádění více funkcí v buněčné membráně - kolagen.

Vysvětlit tento jev může být z hlediska genetiky. Nukleová kyselina obsahuje genetický kód tento organismus. Je však zjištěno, že z informací obsažených v DNA skutečně realizována pouze několik procent. Ve skutečnosti je součástí DNA v zástupci různých taxonomických skupin živých tvorů se mění jen velmi málo, to znamená, že nemohou sloužit jako taxonomické charakter.

Video: Mikhail Nikitin: "Historie fotosyntézy, nebo kdo učinil nebe modré"

Realizace genetické informace se provádí v závislosti na podmínkách prostředí a vlastností organismu v důsledku aktivity biologických membrán buněk a plastidů. to je dekódování dědičné informace poskytnuté složení a struktuře receptorů, stejně jako vlastnosti membrán látek (Kamshilov, 1979). Pouze ony poskytnou propustnost buněčných membrán a transport potravin, energie a informací. Definování role membrány při zajišťování přímou syntézou složky uvedené eukaryotické buněčné struktury, například, zjevné rozdíly v chemickém složení cytoplasmatických a jaderných membrán buňky a jejích organel. Poruchy syntéza složek různých organel objeví konkrétní onemocnění.

Medical bioneorganika. GK ovce

Video: biologické hodiny