Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
искрового разряда и содержится смесь метана, аммиака, водорода и воды. Было показано, что предшественниками аминокислот в этой системе являются цианистый водород и альдегиды [4].
Мы повторили эксперименты Миллера — Юри; в опытах был использован модифицированный прибор, работающий при более низких температурах. Были получены некоторые из аминокислот, о которых сообщал Миллер, а также ряд других аминокислот. Кроме того, нам удалось выявить наличие автокаталитических реакций, о чем свидетельствовала скорость накопления органического азота и ионов цианида.
Использованный прибор (фиг. 1) состоит из шарообразной колбы на 12 л, сделанной из стекла пирекс. В колбу вмонтированы два
платиновых электрода, которые соединены с катушкой Тесла и заземлены. Прибор имеет также трубку для откачивания (диаметром 10 мм), змеевиковый холодильник, термометр, спираль для нагрева, нижнее и верхнее отверстия для взятия проб; прибор соединен специальной трубкой с ртутным манометром (0—900 мм рт. ст.). Каждое из двух отверстий для взятия проб снабжено тремя кранами; это позволяет устранять загрязнение колбы при помощи откачивания содержимого. Весь прибор вмонтирован в раму механической качалки; полное перемешивание содержимого обеспечивается погруженными в жидкость стеклянными шариками. В ходе эксперимента тщательно вымытую колбу откачивали и проверяли на отсутствие утечки. После такой проверки в колбу нагнетали через верхнее отверстие аммиак до давления, немногим менее 1 атм, и затем заливали 1 л бидистиллята. По мере поступления воды происходило растворение NH3 и понижение давления до нескольких сантиметров ртутного столба. Далее добавляли метан и водород с таким расчетом, чтобы парциальное давление каждого из газов составляло приблизительно 0,5 атм, что приводило к повышению давления внутри колбы до 800—900 мм рт. ст. Обычно искровым разрядом действовали через 12—48 час, в течение которых устанавливали температуру и проверяли отсутствие утечки содержимого.
Пробы, взятые через 24 час после начала пропускания тока, были обычно слабо окрашены. Однако уже через 48 час жидкость приобретала соломенно-желтый цвет, который постепенно в ходе экспериментов, длящихся часто 10—30 дней, сгущался до янтарного цвета. Предполагается, что этот окрашенный материал состоит главным образом из полимеризованных цианидов. Известно, что при искровом разряде образуются цианистые соединения, способные легко подвергаться полимеризации с образованием смолистых продуктов янтарного цвета.
I. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ПРИСУТСТВИЯ АМИНОКИСЛОТ
ХРОМАТОГРАФИЯ НА БУМАГЕ
Анализ проб на присутствие веществ, дающих реакцию с нингид-рином, проводили следующим образом. Через определенные промежутки времени из прибора отбирали пробу (приблизительно 25 мл) и помещали ее в колбу, из которой был выкачан воздух. Порцию в 10 мл (или 20 мл в случае проб, взятых в течение первых 100 час опыта) выпаривали досуха под вакуумом. Осадок растворяли в 1 мл дистиллированной воды. 0,1 мл полученного раствора наносили на фильтровальную бумагу (ватман ЗММ) и подвергали хроматографическому разделению в системе бутанол — уксусная
кислота — вода (60 : 15 : 25). Одновременно наносили пятно стандартной смеси аминокислот, используемых в качестве свидетелей. Через 24 час хроматограмму вынимали, высушивали и опрыскивали раствором нингидрина (250 мг нингидрина, 160 мл этилового спирта, 75 мл уксусной кислоты и 10 мл 2,4,6-коллидина).
Как правило, на хроматограмме жидкости, взятой до электрического разряда, не обнаруживали пятен, дающих окраску с нингидрином. Через 24—48 час после искрового разряда на хроматограмме проявляется 2—3 четких пятна, окрашивающихся нингидрином; эти пятна находятся в районе, соответствующем глицину, серину и аспарагиновой кислоте. Кроме того, было обнаружено еще 2—3 других слабо выраженных пятна.
При экспозиции в течение приблизительно 100 час число пятен, проявляющихся нингидрином, увеличивается до четырех. По истечении 200 час появляется 8—12 пятен, причем чаще всего наблюдается пурпурный, бирюзовый, серый, персиковый, желтый цвет и различные оттенки коричневого. Расположение большинства пятен совпадает с участками, в которых обнаруживаются использованные аминокислоты-свидетели после разделения в системе бута-нол— уксусная кислота — вода. Однако расположение некоторых пятен не соответствует ни одной из 20 обычных аминокислот. Таким образом, найдено несколько неидентифицированных нин-гидринположительных веществ, не принадлежащих, очевидно, к 20 обычным аминокислотам.
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ АМИНОКИСЛОТ, ПРОВЕДЕННЫЙ В АНАЛИЗАТОРЕ «СПИНКО»
В нескольких пробах, взятых в конце экспозиции, было исследовано содержание аминокислот при помощи аминокислотного анализатора «Спинко». Предварительно было установлено, что продукт реакции может быть обесцвечен с помощью промытого кислотой норита А, причем заметного изменения интенсивности основных хроматографических пятен, проявляемых нингидрином, не происходит. Опытный раствор перед концентрированием и нанесением на ионообменную колонку анализатора «Спинко» обесцвечивали.
