Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.19: Перші органічні молекули

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    55755

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ф-Д_БД 207 Е85С3Д БАА 93197С5934 де 4Е6АФ 1ФБ9009Ф623Е57Д9629C0C95+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

    Як ви робите великі молекули?

    З більш дрібних. Перші органічні молекули, мабуть, були дуже простими молекулами на основі вуглецю, виготовленими з небагатьох атомів. Потім ці молекули поєднуються з іншими простими молекулами, утворюючи більш складні молекули. За багато років і, ймовірно, трильйони і трильйони хімічних реакцій, більш складні молекули, і більш стабільні молекули, утворилися.

    Перші органічні молекули

    Все живе складається з органічних молекул, зосереджених навколо елемента вуглецю. Тому цілком ймовірно, що органічні молекули еволюціонували раніше клітин, можливо, цілих 4 мільярди років тому. Як вперше утворилися ці будівельні блоки життя?

    Вчені вважають, що блискавка викликала хімічні реакції в ранній атмосфері Землі. Рання атмосфера містила такі гази, як аміак, метан, водяна пара та вуглекислий газ. Вчені висувають гіпотезу, що це створило «суп» з органічних молекул з неорганічних хімічних речовин. У 1953 році вчені Стенлі Міллер і Гарольд Юрі використовували свої фантазії для перевірки цієї гіпотези. Вони створили експеримент з моделювання, щоб побачити, чи можуть органічні молекули виникати таким чином (див. Малюнок нижче). Вони використовували суміш газів для представлення ранньої атмосфери Землі. Потім вони пропускали іскри через гази, щоб представляти блискавку. Протягом тижня утворилося кілька простих органічних молекул.

    F-D_FFafe9 CDB4BFB65B96C0254E4C4B74C50054BC8D Fee8FCD0316E0A7+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_pngЕксперимент Міллера і Юрі. Міллер і Урей продемонстрували, що органічні молекули можуть утворюватися в модельованих умовах ранньої Землі. На яких припущеннях ґрунтувалося їх моделювання?

    Яка органічна молекула прийшла першою?

    Живі істоти потребують органічних молекулах для зберігання генетичної інформації та для здійснення хімічної роботи клітин. Сучасні організми використовують ДНК для зберігання генетичної інформації, а білки для каталізації хімічних реакцій. Отже, ДНК чи білки еволюціонували першими? Це все одно, що запитати, курка чи яйце прийшли першими. ДНК кодує білки, а білки необхідні для створення ДНК, тому кожен тип органічної молекули потребує іншого для власного існування. Як одна з цих двох молекул могла еволюціонувати раніше іншої? Чи спочатку еволюціонувала якась інша органічна молекула замість ДНК чи білків?

    Світова гіпотеза РНК

    Деякі вчені припускають, що РНК, можливо, була першою органічною молекулою, яка еволюціонувала. Насправді вони думають, що раннє життя базувалося виключно на РНК і що ДНК та білки еволюціонували пізніше. Це називається гіпотезою світу РНК. Чому саме РНК? Він може кодувати генетичні інструкції (як ДНК), а деякі РНК можуть проводити хімічні реакції (наприклад, білки). Тому він вирішує курячо-яєчну проблему, яка з цих двох молекул вийшла першою. Інші дані також свідчать про те, що РНК може бути найдавнішою з органічних молекул.

    Резюме

    • Перші органічні молекули утворилися близько 4 мільярдів років тому.
    • Це могло статися, коли блискавка викликала хімічні реакції в ранній атмосфері Землі.
    • РНК, можливо, була першою органічною молекулою, яка утворилася, а також основою раннього життя.

    Рецензія

    1. Опишіть експеримент Міллера і Юрі. Що він продемонстрував?
    2. Створіть гіпотезу світу РНК.

    Ресурси

    Зображення Довідка Атрибуції
    Ф-Д_БД 207 Е85С3Д БАА 93197С5934 де 4Е6АФ 1ФБ9009Ф623Е57Д9629C0C95+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 1] Кредит: Користувач: Carny/He.Wikipedia, модифікований Фондом CK-12
    Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Muexperiment.png
    Ліцензія: CC BY-NC
    F-D_FFafe 9CDB4BFB65B96C0254E4C4B74C50054BC8D плата 8FCD0316E0A7+зображення_маленький_крихіткий+зображення_маленький_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 2] Кредит: Користувач: Carny/He.Wikipedia, змінено Фондом CK-12
    Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Muexperiment.png
    Ліцензія: CC BY 2.5