Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
большие количества полимерных соединений,
Таблица 23
Синтез гликозидов с помощью этилового эфира полиметафосфорной кислоты
[18]
Связь
Реагенты
Продукты
Примечания
Д. О-гликозидная
В. N-гликозидная
1. Глюкоза + метнлглю-коза
2. Глюкоза
3. Фруктоза
4. Рибоза
1. Аденин + дезоксирнбо-
за
2. Аденин Д- рибоза
3. Апуриновая1) ДНК + 4- пуриновое основание
Глюкозо-1-фосфат; цел-люлозоподобиый полимер
Олигосахарид
в
»
Де зоксиаде нознн Адеиозин
Нуклеиновая кислота
Растворитель — ДМФ; полагают, что промежуточным продуктом служит этиловый
эфир глюкозо-1-фосфата или глюко'зополифосфат, а не сам глюкозо-1 -фосфат
Растворитель — формамид; выход 30—50%; средний MB *50 ООО; [т}] = 100; а
= + 38 (оптически активен); инфракрасные спектры свидетельствуют о
наличии р-гликозидной связи; пернодатиым методом обнаруживаются 1,4-связи
Средний MB * 40 000
Средний MB *40 000; а-1,5-связи
Продукт индентифииирован по ультрафиолетовому спектру и значению выход
30%
Растворитель — ДМФ; выход 20—60%
Пример: 40%-ное включение гуанина через 24 ч при 37 °С; пиримидины
включаются медленнее, чем пурины; продукт разрушается при обработке
диэстеразой змеиного яда, обладающей ДНК-аз-ной и РНК-азной активностью;
пурины вначале удаляют мягкой обработкой кислотой.
по-видимому, преобладают
1) Апуриновая ДНК — нуклеиновая кислота, из которой удалены пурины при
помощи мягкой обработки кислотой.
I
РЕАКЦИИ КОНДЕНСАЦИИ С ОТЩЕПЛЕНИЕМ ВОДЫ И ПОЛИМЕРИЗАЦИИ 215-
не исключено, что таким синтетическим процессам в свое время могла
принадлежать весьма значительная роль.
В заключение мы можем отметить, что в этой главе представлены различные
модели добиологических процессов полимеризации. Результаты экспериментов,
основанных на самых различных подходах, свидетельствуют о том, что
интересующие нас реакции могли протекать на первобытной Земле в
разнообразных условиях с одним и тем же результатом — синтезом
биологически важных продуктов. Этот же вывод был одним из основных,
сделанных на материале, изложенном в гл. IV. Здесь перед нами также не
стоит необходимость выяснять, какой из подходов к рассматриваемой
проблеме разрешает ее наилучшим образом. Важнее для нас—осознать тот
факт, что полимеры, необходимые для продолжения эволюции, вероятнее
всего, обязательно появляются в любом случае, так же как и биомономеры
(гл. IV). Мы располагаем. теперь достаточно вескими свидетельствами в
пользу того, что в самых разных условиях могут возникать одни и те же
продукты. Тем самым снова подтверждается концепция, согласно которой
химическая эволюция представляет собой серию вероятных событий. Вклад же
каждого из синтетических механизмов в химическую эволюцию мы, вероятно,
никогда не сможем оценить с полной достоверностью.
3. КОНДЕНСАЦИЯ в ВОДНОМ РАСТВОРЕ
При проведении реакций конденсации с отщеплением воды в водных растворах
главную трудность составляет проблема удаления во^ды в условиях высокой
концентрации ее в окружающей среде. Термодинамически такой процесс
является маловероятным (фиг. 43), если только реакция не проводится в
присутствии богатых энергией реагентов или сореагентов, способных
поглощать или химически связывать образующиеся молекулы воды. В отличие
от полиметафосфата такие реагенты должны быть устойчивы в воде и в то же
время должны отличаться избирательностью в присутствии в среде
соединений, способных к конденсации. (Согласно большинству моделей,
рассмотренных в гл. IV, биомономеры образуются в водной среде.) Кроме
того, такие конденсирующие агенты могли синтезироваться в условиях
первобытной Земли. Из всех моделей, обсуждавшихся до сих пор, конденсация
в водном растворе наилучшим образом отражает условия, существующие в
современных живых клетках.
Богатые энергией реагенты
Ранее уже говорилось о том, что присутствие богатых энергией реагентов
может способствовать протеканию реакций конденсации с дегидратацией в
водных растворах. Примером такого
216
ГЛАВА V
активного реагента служит соединение, которое само содержит тот тип
ангидридной связи, который должен иметь конечный продукт. Пептидная связь
— это фактически амидная связь. Таким образом, превращение амида (R—СО—
NH,) в пептид (R—СО—NH—R') происходит или с небольшим изменением энергии,
или без каких-бы то ни было изменений энергии вообще. Амидная связь,
подобно пептидной, является ангидридной связью. В экспериментах,
моделирующих условия первобытной атмосферы Земли, происходит образование
амидов аминокислот (об этом говорилось в гл. IV), вероятно, в результате
частичного гидролиза нитрилов в водной фазе:
О О
м.,о I! и.,0 •}
R—R-C--NH, —^ R—С—ОН f .\'Н3
Примером использования амидов аминокислот является реакция, в которой 5—
10?'о-ные водные растворы р-амида L-acnapa-гиновой кислоты (аспарагина)
кипятили (с обратным холодильником) в течение нескольких дней [27]. При
этом выход пептида составлял около 60/6. Если эту реакцию проводили при
70—75 ‘С, то выход составлял 18%. Путем анализа аминного азота по методу
