Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Брода Э. -> "Эволюция биоэнергетических процессов" -> 25

Эволюция биоэнергетических процессов - Брода Э.

Брода Э. Эволюция биоэнергетических процессов — М.: Издательство «МИР», 1978. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): broda-e-voljucija-bioe-nergeticheskih-processov1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 129 >> Следующая

64
Глава 5
структурных потребностей ключевых молекул, из которых постепенно сложились организмы, при отборе оптических изомеров из рацемических смесей».
Считается, что оптические изомеры в принципе идентичны. Но хорошо известно, что эта идентичность исчезает, когда две такие асимметричные молекулы соединяются. Например, если L-соединение реагирует с идентичным ему по всем другим признакам партнером L- или D-конфигурации, то образующиеся в каждом случае продукты (диастереомеры) будут химически различаться. Например, два оптических изомера глицеральдегида (асимметричный атом С отмечен звездочкой)
СНО
Н*СОН
i
сн,он
СНО
i
но*сн
i
СН2ОН
химически идентичны. Но четыре возможных эфира (у концевых ОН-групп) с двумя оптическими изомерами молочной кислоты СНз—Н—*СОН—СООН и СН3—НО—*СН—СООН идентичны только попарно, т. е. мы имеем две пары соединений, различающиеся как реальный объект и его отражение. L-глицеральдегидный эфир D-молочной кислоты идентичен по своим химическим и физическим свойствам D-гли-церальдегидному эфиру L-молочной кислоты, но не L-гли-церальдегидному эфиру L-молочной кислоты.
Следовательно, организмы, в которых все оптически активные молекулы без исключения были бы заменены их оптическими антиподами, были бы идентичны существующим по всем химическим и, таким образом, биологическим свойствам. Однако частичное замещение привело бы к иным результатам. Следовательно, конкуренция и отбор должны благоприятствовать тем организмам, которые содержат оптимальную смесь биомолекул в отношении их оптической активности.
Уолд сообщил, что в состав информационных макромолекул, которые хотя бы частично спиральны (белки и нуклеиновые кислоты), могут без осложнений включаться строительные блоки только одного ряда (D или L). В противном случае молекулы будут чрезвычайно неустойчивы. Синтез таких макромолекул можно сравнить со строительством вине товой лестницы. A priori правозакрученная лестница ничем не хуже левозакрученной. Но вообразите себе лестницу, витки которой идут поочередно то вправо, то влево! Это вовсе не означает, что в целом организме не могут сосуществовать
Ранние условия на Земле
65-
оптические антиподы. Довольно часто в составе пептидов, например, встречаются D-аминокислоты.
Чем же руководствовалась природа при выборе L-амино-кислот для строительства белков и других соединений, если мир антиподов был бы ничем не хуже существующего? Вполне вероятно, что исходно оптическая активность не была строго определенной и что существовали эобионты с частично или полностью противоположными симметриями их спиральных молекул. Но в конце концов в каждой группе эоби-онтов, генетически связанных между собой, стали преобладать организмы, молекулы которых характеризовались одной оптической активностью. Из двух групп, образовавшихся, таким образом, выжила одна, имеющая лучшую приспособленность по каким-то другим признакам. Итак, последний выбор был обязан случаю, но он должен был произойти. На планетах других солнечных систем примерно в половине случаев выбор должен был оказаться противоположным.
ГЛАВА 6
а. система адениловой кислоты
В дальнейшем мы увидим, что простейшие процессы энергетического метаболизма — это процессы брожения. Каждый из них состоит из ряда экзергонических, анаэробных и не-фотосинтетических реакций. На плодотворность термодинамического подхода при рассмотрении этих процесов указывалось еще в 30-х годах. В частности, великолепные книги Мейергофа [1257] и Штерна [1797], написанные до того, как была понята роль так называемых высокоэнергетических соединений, уводили читателя далеко вперед, насколько это было возможно в то время.
Однако опыт показал, что энергия, высвобождающаяся при брожении и в других процессах энергетического метаболизма, становится доступной клеткам в основном после того, как она использована для построения высокоэнергетических соединений. Эту концепцию* центральную для биоэнергетики [98, 891, 945, 946, 1117, 1118, 1858] сформулировал Липман [П55]| в своей работе, продолжающей традиции Мейергофа и явившейся эпохальным событием в исследовании биоэнергетических процессов. Липман сам рассказал ее историю [1159]. Время от времени концепция высокоэнергетических соединений подвергалась критике, но даже самые недавние атаки [137, 138] были отбиты, на мой взгляд, вполне успешно [901, 1412, 1998].
Высокоэнергетические соединения характеризуются тем, что в процессе их превращений хотя бы одна из ферментативных реакций переноса группы является высокоэкзергони-ческой. Выражаясь словами Липмана, соответствующий «потенциал группы» высок, а при переносе он падает. В стандартных условиях изменение свободной энергии представляет собой AG'0. При переносе связь, которая раньше соединяла группу с остальной молекулой, разрывается. Это так называемая высокоэнергетическая связь. Конечно, термин не следует понимать буквально. Здесь подразумевается просто зысокий потенциал группы. Особенно необходимо помнить, что G всегда выражает свободную энергию (точнее, свободную энтальпию), а не энергию (точнее, энтальпию).
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed