Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
далее пары воды вновь конденсируются в холодильнике, находящемся ниже
камеры. Таким образом осуществляется циклический процесс, и продукты,
образующиеся в разрядной камере, попадают в водную фазу. В то же время и
сама вода принимает участие в процессе в качестве одного из реагентов.
Можно видеть, что в таком аппарате моделируются процессы синтеза,
просходившие в верхних слоях атмосферы, а также то, как продукты,
образовавшиеся в газовой фазе, смывались дождями в океаны. Конструкция
аппарата, представленного на фиг. 27, позволяет летучим продуктам
многократно проходить через разрядный промежуток.
Эта система была предназначена для того, чтобы служить моделью событий,
происходивших на первобытной Земле. В приборе всюду, за исключением
области, непосредственно примыкаю-
1 В дайной книге термин эволюция не следует понимать в том ограниченном
смысле, в каком его используют зоологи и генетики, т. е. как развитие
наследственной информации путем мутаций и модификаций нуклеиновых кислот.
Здесь он используется в более общем смысле и означает событие или
последовательность событий, приводящих к появлению биологически важных
соединений или систем — как предбиологических (химическая эволюция), так
и биологических (дарвиновская эволюция).
СИНТЕЗ БИОМОНОМЕРОВ
153
Ф и г. 27. Аппарат для пропускания искровых разрядов через смеси простых
газов.
Он состоит из большой разрядной камеры /, колбы с кипящей водой 2,
холодильника 3 и U-образной трубки 6. Смесь газон поступает в аппарат
через крап 4. В системе поддерживается циркуляция реагентов и продуктов.
Холодильник 3 служит для сбора дистиллята в U-образной трубке после
прохождения паров через разрядную камеру /. С помощью трансформаторов
Тесла между двумя электродами 5 [5б1 в колбе / возбуждают искровые
разряды.
щей к разряду, поддерживалась температура около 100 °С, в соответствии с
моделью холодного образования Земли, обсуждавшейся ранее в гл. III. В
таком аппарате воспроизводятся общие геохимические и геофизические
условия, а не какие-то специфические локальные условия.
В типичном эксперименте прибор заполняли водородом, метаном и аммиаком,
давление которых составляло К), 20 и
20 см рт. ст. соответственно [51. В конструкцию прибора иногда вносили тс
или иные изменения, но общий принцип оставался неизменным. Искровой
разряд напряжением 60 000 В получали с помощью трансформаторов Тесла. Как
правило, искровые разряды пропускали на протяжении 1 педели; общее
количество энергии, подводимой за это время в реакционную смесь,
составляло 1,5-1О3 ккал.
Через педелю водная фаза обычно приобретала желтую окраску, а на
электродах отлагалось вещество желто-коричневого цвета. Количество
органических продуктов, накапливавшихся в водной фазе, составляло около 1
г. Спектр этих продуктов был проанализирован при помощи анионо- и
катионообменпой хроматографии. В их числе были идентифицированы некоторые
аминокислоты1 (путем сравнения со скоростями элюции известных стандартных
веществ).
1 Аминокислоты — это органические соединения, содержащие карбоксильную
группу (СООН) и аминогруппу (NH2), а также боковую цепь (R), строение
которой различно у разных аминокислот. Примером аминокислоты может
служить аланин, имеющий следующую структурную формулу: NHj—СН — СООН, где
R =-= СН3.
Л 54
ГЛАВА IV
Таблица 11
Выход аминокислот, образующихся при пропускании искровых разрядов через
смесь СН4, NH3, Нг и Н20 в течение 1 недели [5в]
Соединение Выход, 10—5 моль Выход, %1)
Глицин 63 2,1
Аланин 34 1,7
Саркозшг 5 0,3
р-Аланин 15 0,8
я-Амииомасляиая кислота 5 0,3
N-Метилаланин 1
Аспарагиновая кислота 0,4
Глутаминовая кислота 0,6
1) По отношению к начальному количеству углерода,
Типичный результат такого хроматографирования представ-„лен на фиг. 28.
Для идентификации аминокислот была использована также хроматография на
бумаге. Пятна, предположительно содержащие глицин и аланин, обрабатывали
п-толуолсульфохло-ридом и выделяли образующиеся продукты. Их точки
плавления сравнивали с точками плавления аутентичных образцов и таким
образом устанавливали их идентичность. Подобным же образом были
идентифицированы р-аланин и а-аминомасляная кислота. В табл. 11 приведен
перечень образующихся аминокислот и указан их выход.
Таблица 12
Выход органических кислот, образующихся при пропускании искровых разрядов
через смесь СН4, NH3, Н. и Н20 в течение 1 недели [56]
Кислота Выход, 10—5 моль Выход, %1)
Муравьиная 23,3 3,9
Уксусная 15,2 0,5
Пропионовая 12,6 0,6
Гликолевая 56 1,9
Молочная 39 1.8
1) По отношению к начальному количеству углерода.
СИНТЕЗ БИОМОИОМЕРОВ
155
Фиг. 28. Хроматографическое разделение на колонке нодорастворимых
веществ, образующихся при пропускании искровых разрядов через смесь
метана, аммиака, водорода и воды [56].
I — глицин; II — аланин; III — fi-аланнн; IV — саркозин; V - а-
аминомпслннач кисло-та. Но оси ординат отложена концентрация в пересчете
на эквивалент лейцина.
