Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
при действии ОН-радикалов; при этом происходит резонансная стабилизация оксиалкильного радикала, что делает возможным присоединение следующего ОН-радикала. Вот почему в конечном счете преимущественно образуются альдегиды.
2(-ОИ) 2(-ОН) Альдегид Аминокис
RCH------» - RCHjOH -- RCHO лота
3 -нго -н2о
Метан СН,,-~CHjO Формат дегид Глицин
Этан CHjCHg-^CHjCHO Ацетальдегид Аланин
Изобутан СН3 сн3 Изобутиральдеаид Валин
CHj-CH-CHj CHj-CH-CHO
СН, 2-Метил6утиральдеги8 Изолейцин
1 3 3-МетилбутиральдегиВ Лейцин
сн^ CHj-CHj-CH-CHO
2-Метил6утанс^СА_СА_^ ^
CHj-CH-CHj-CHO
Фиг. 6. Образование алифатических альдегидов как предшественников алифатических аминокислот.
Вторичные спирты при дегидратации образуют олефпны. Из первичных спиртов образуются альдегиды, а ие гликоли.
В присутствии аммиака и цианистого водорода из альдегидов образуются а-аминокислоты и их предшественники — а-амино-нитрилы [27] и амиды [42]. Для синтеза серина, треонина, аспарагиновой кислоты и других аминокислот требуются дополнительные реакции [26, 27, 34].
Механизмы, принимающие участие в образовании аминокислот из цианистого водорода, аммиака и воды, а также из смесей других веществ, кратко обсуждались в нашей работе, относящейся к 1963 г. [34]; здесь мы этого вопроса касаться не будем.
VI. СИНТЕЗ ПУРИНОВ
А. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Несколько лет назад мы заинтересовались синтезом полимера цианистого водорода (из смеси HCN, NH3 и Н20) в связи с предположением о том, что при гидролизе этого полимера возникают некоторые аминокислоты [1].
Когда мы из вышеназванной реакционной смеси выделили продукт, поразительно сходный по своим хроматографическим свой-
Фиг. 7. Идентификация аденина среди продуктов реакции, протекающей в смеси цианистого водорода, аммиака и воды.
Хроматограммы фотографировались в ультрафиолете (2537 А) и обрабатывались по метод5
Герлаха — Дёринга L28J.
А — аденин (стандарт); Г — гуанин (стандарт); X — продукт реакции.
S
9 § S
2
и
ГС
6 %
t J |
Продолжительность реакции, дни Фиг. 8. Скорость синтеза аденина при температуре 90° [40].
1 — цианистый водород; 2 — аденцн.
ствам с аденином, мы не сразу поверили сделанному открытию. Лишь спустя 6 месяцев после этого неожиданного открытия наш скептицизм рассеялся.
На фиг. 7 представлены первые хроматограммы, подтверждающие факт образования аденина из цианистого водорода [28]. После этой работы синтез аденина был тщательно изучен и образовавшийся продукт идентифицировался самыми различными методами [40].
Обычно реакцию между цианистым водородом, аммиаком и водой проводили при температуре 70°, хотя в ряде случаев использовали также более низкие или более высокие температуры. На фиг. 8 представлены скорость синтеза аденина и исчезновение HCN при температуре 90°. При температуре 70° и ниже скорость синтеза изменяется линейно в зависимости от времени на протяжении нескольких дней. В течение одного опыта синтезируется 685 мг аденина на 1 л, т. е. 0,1 % (или несколько меньше) количества исходных продуктов, что соответствует концентрации этого вещества в биологических объектах. Как вы знаете, факт синтеза аденина подтвердили Лоу и сотр. [21], а также косвенным путем Кальвин [6], Палм, Кальвин [43] и Поннамперума и сотр. [46]. которые использовали метод меченых атомов.
Итак, возникает вопрос, как же образуется аденин? Для того чтобы ответить на этот вопрос, мы попытались обнаружить в реакционной смеси промежуточные продукты. Нам удалось
Б. МЕХАНИЗМ
HN
п
о
он
Вода h2N^V\ Формами дин N
Вода HjN'” Формамидин N
с-нн,)* / С- г NHj) * С /
H,N N in N
Н
Н
Н
АИКАМ
А И КА
Гипоксантин
Н
Н
н
Аденин Гуанин Ксантин
Фиг. 9. Механизм образования аденина из цианистого водорода [30].
©
(D
©
©
©
©
Фиг.
8® 8©
[H]++ [N=C]~+C=N ¦ H
