Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
По-видимому, полимер фенилаланина, полученный при действии облучения, подобно меланинам относится к классу случайно построенных беспорядочных полимеров. В основе этого заключения лежит сходство свойств меланинов и полифенилаланина.
ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ ПУТЕМ ОБЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОМ 1
Данные, полученные в опытах с фотолизом ароматических аминокислот, показали, что фотоокисление играет ведущую роль по сравнению с другими вторичными реакциями. Это явствует, в частности, из фиг. 7, на которой приведены изменения в поглощении, наблюдающиеся в водном растворе фенилаланина (5-10~4Ж) при облучении светом с длиной волны 2532 А. В том случае, когда насыщенный кислородом раствор подвергали облучению на воздухе, было обнаружено, что сначала поглощение возрастает, а затем интенсивность поглощения начинает падать; наблюдалось, в частности, быстрое уменьшение поглощения в коротковолновой области
1 В недавних опытах по фотообразованию полифенилаланина Кенион
применил в качестве заполняющего газа N2, специально очищенный от
кислорода. Оказалось, что для полимеризации необходимы чрезвычайно малые количества кислорода. В более ранних опытах с целью ускорения
полимеризации использовали N2, содержащий в виде примеси заметное количество кислорода; в то же время при использовании высокоочищенного N2 полимер не образовывался [6].
спектра. Когда же проводили облучение раствора, насыщенного азотом, в атмосфере азота, сначала наблюдали аналогичные изменения в поглощении света, но затем, по-видимому, устанавливалось равновесие и видимых изменений в интенсивности поглощения не происходило. В этом случае по окончании реакции наблюдалось выпадение нерастворимого осадка, тогда как при облучении в атмосфере кислорода осадок хотя и образовывался, но затем в процессе дальнейшего облучения исчезал. Объяснить эти результаты можно следующим образом: как в присутствии, так и в отсутствие кислорода первичные фотохимические реакции в общем
2000
2200 2Ь00
2S00
2800 3000 2000
Длина волны Л
то
2ВР0 2800 3000
Фиг. 7. Изменения в спектрах поглощения фенилаланина, облучавшегося ультрафиолетом в атмосфере азота (А) и кислорода (Б) в течение различных
промежутков времени.
/ __ контроль; 2 — 1 час; 3 — 4 час; 4 ~ 9 час; 5 — 161/* час (А) и 16 час (Б); 5—32 час.
имеют однотипный характер, причем в обоих случаях происходит фотополимеризация. Полимер стабилен по отношению к ультрафиолетовому свету только в отсутствие кислорода. Это было подтверждено в ряде специальных опытов. Результаты аналогичного эксперимента с водным раствором тирозина (6-1СГ8 М) представлены на фиг. 8, и хотя обратимые изменения в поглощении света имеют место в системах обоих типов, анаэробная система все-таки оказывается более устойчивой к фотолизу. Как в случае фенилаланина, так и в случае тирозина наличие поглощения при 2200 А может свидетельствовать лишь о присутствии ароматических соединений, но отнюдь не об образовании полимеров.
Для изучения этого явления мы использовали С14-фенилаланин и С14-тирозин. Эти соединения были приготовлены в водном растворе; для облучения использовали свет с длиной волны 2537 А, причем в процессе облучения через раствор пропускали 02 или N2. В предварительных опытах была установлена оптимальная доза облучения, при которой имеет место максимальное поглощение
света раствором. После облучения растворы переносили в мешочки для диализа и затем определяли изменение удельной активности содержимого мешочков во времени. Кривые, приведенные на фиг. 9 и 10, показывают скорость исчезновения метки через диа-лизационную мембрану. Поскольку диализ производили против проточной воды, небольшие диффундирующие молекулы проникали через мембрану с экспоненциальной скоростью; поэтому на
Фиг. 8. Изменения в поглощении тирозина, облучавшегося ультрафиолетом в атмосфере азота (А) и кислорода (Б).
/ — контроль; 2 — х/г нас; 3 — I нас; 4 — 2 нас; 5 — З1/* нас; 6 — 5*/г час-
графике получаются прямые линии. Скорость диализа обоих соединений в атмосфере кислорода выше, чем в атмосфере азота, однако, как указывалось ранее, применявшаяся при облучении доза была недостаточной для того, чтобы фотоокисление образовавшегося полимера прошло до конца. Количественное изучение равновесия между этими веществами заставляет предположить, что при диализе какой-то полимерный остаток не диффундирует. Добавление соли не оказывает никакого влияния на концентрацию этого неспособного к диффузии компонента, что, по-видимому, исключает вероятность задержки радиоактивности электростатически заряженными низкомолекулярными соединениями. Результаты исследований Кениона [5], продемонстрировавшего образование фотопродуктов при облучении ультрафиолетом водного раствора фенилаланина в присутствии и в отсутствие кислорода, находятся в соответствии с приведенными выше данными. Периодический отбор проб облучаемого раствора и последующее хроматографирование этих проб показали, что в основном радиоактивность
