Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Карасев В.А. -> "Биологическая химия. Том 31" -> 54

Биологическая химия. Том 31 - Карасев В.А.

Карасев В.А., Стефанов В.Е., Курганов Б.И. Биологическая химия. Том 31 — ВИНИТИ, 1989. — 201 c.
Скачать (прямая ссылка): nadmolekulyarniebiolog1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 91 >> Следующая

Происхождение знака хиральности. Модель «молекулярных войн». Как мы видели выше, абсолютная каталитическая актив-
ность ферментов зависит от степени непрерывности ССИВС, определяющейся, в случае спиральных и листовых структур, степенью хиральности элементов. Поскольку в пределах единого ареала, занимаемого популяцией ЭДОКС могла иметь место постоянная их рекомбинация, то рано или поздно должны были отобраться структуры, имеющие какой-либо один тип стереоконфигурации элементов. В нашем подходе нет каких-либо указаний на неравноправность того или иного знака хиральности. Как нам представляется, это вопрос случайности, связанной с особенностями развития ЭДОКС в предбиологической эволюции. Однако эта случайность, как это следует из предлагаемой ниже модели, пробила себе дорогу в результате процесса длительного отбора.
Предположим, что мы имеем две популяции ЭДОКС, существующих на сходном базисном процессе, однако под влиянием случайных флуктуаций, развившихся в ЭДОКС с противоположными знаками хиральности составляющих элементов. До тех пор, пока существует изоляция этих популяций, их развитию на основе избранного знака хиральности ничто не препятствует. Предположим теперь, что между этими популяциями ЭДОКС, нод действием внешних факторов, изоляция исчезла. В результате будет иметь место взаимодействие и рекомбинация дуплицированных структур с разными знаками хиральности. Как нам представляется, поскольку субструктуры этих двух типов ЭДОКС зеркально симметричны и несовместимы в плане формирования функционально активных дуплицированных структур, будет происходить массовая гибель мономерных субструктур из-за взаимной конкуренции за образование активных ЭДОКС, причем гибель структур с обоими знаками хиральности. Условно, как образное выражение, столкновения ЭДОКС с противоположными знаками хиральности можно назвать «молекулярными войнами». При этом процесс гибели структур будет происходить до тех пор, пока не исчерпаются все ЭДОКС, которых было меньше. Таким образом, чем выше концентрация ЭДОКС в пределах занимаемого ареала, чем больше этот ареал, тем ¦больше шансов, что при последующих контактах с чужеродными популяциями ЭДОКС на основе другого знака эти ЭДОКС <5удут одерживать верх. Оставшиеся ЭДОКС преобладающего знака хиральности увеличат свой ареал и, меняя, благодаря своему существованию и функционированию, состав среды, будут способствовать развитию структур данного знака. В результате «побед», одержанных наиболее многочисленной популяцией ЭДОКС над своими конкурентами в пределах всей планеты с течением времени мог утвердиться таким образом единый тип стереоконфигурации элементов, без которого невозможно было бы все последующее развитие надмолекулярных биоструктур. При этом выбор знака хиральности в одном типе •структур, например, аминокислот в предковых ферментах, по-
видимому, мог предопределить знак хиральности и в последующих типах структур, с ним взаимосвязанных, в частности, L-фосфолипидов и D-сахаров [26]'.
5.2.4. Проблемы дальнейшего развития ЭДОКС
В этом подразделе мы попытаемся сформулировать ряд вопросов, возникающих при анализе механизмов развития ЭДОКС, на которые в некоторых случаях пока нет окончательных ответов. Мы надеемся, однако, что их постановка позволит сконцентрировать на них большее внимание.
Предел совершенствования ЭДОКС. Согласно теории эволюционного катализа, совершенствование структуры ЭДОКС ведет к достижению ими максимальной каталитической активности (1 кинетический предел). Эволюционный ряд ЭДОКС реализуется в результате изменений внутренней структуры, осуществляемой в результате процесса рекомбинации, и контролируется интенсивностью базисной реакции. Существенно отметить, что в отличие от теории саморазвития ЭОКС А. П. Руденко, рассматривающей эволюцию одиночных ЭОКС и не касающейся проблем взаимодействия однородных и разнородных ЭОКС во множествах, здесь рассматривается эволюция множеств образующихся и распадающихся ЭОКС, в которых постоянно рекомбинируют между собой активные дуплицированные структуры. Единой основой, определявшей структурную организацию ЭДОКС на этом этапе, могли служить принцип непрерывности ССИВС при их построении и сопряжения через водородную связь для передачи энергии, а идеальной структурой — такая, в которой реализованы принципы модели катализа олигомерными ферментами на основе ССИВС. Накопление информации в ЭДОКС могло происходить в этом случае, как это вытекает из теории А. П. Руденко [22], за счет отбора таких последовательностей элементов в первичной структуре самосо-бирающихся надмолекулярных образований, которые приводили к образованию функционально активных ЭДОКС. При этом наиболее существенное значение для функционирования должны были иметь функциональные группы, входившие в ССИВС, формирующие петли обратной связи, а также группы области контакта субструктур, где локализованы входы и выходы ССИВС. Эти элементы стабилизировались в процессе рекомбинации в пределах популяции, имеющей одну и ту же базисную реакцию, по мере достижения максимально симметричной структуры и наибольшей каталитической активности, последующая их рекомбинация уже не могла привести к улучшению их каталитических свойств. Наступал предел развития ЭДОКС. При достижении 1 кинетического предела, имеющего температурный характер, ЭДОКС приобретают, в соответствии с теорией эволюционного катализа, максимально возможную для них каталити-
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 91 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed