Происхождение предбиологических систем - Опарин А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Фиг. 1. Молекула а,р,у,б-тетрафенилпорфина.
лучей с длиной волны 2500 А и 90% — с длиной волны 3000 А. Выходная мощность лампы составляет 1,5-1015 квантов в 1 сек на 1 см2 или 5 -101в квантов в 1 сек на площадь экспонируемой поверхности реакционной смеси. Дозы измеряли методом химической актинометрии, используя щавелевокислый уранил согласно методу Форбса и Хейдта [12]. По окончании облучения полученный красновато-коричневый раствор разбавляли приблизительно 20 мл хлороформа и промывали 20 мл дистиллированной воды. После разделения в делительной воронке водный слой удаляли, а слой хлороформа переливали в химический стакан, содержащий примерно 20 г безводного сульфата натрия, для окончательного обезвоживания. Сульфат натрия затем удаляли при помощи фильтрования. К фильтрату доливали хлороформ до общего объема 50 мл. Полученный раствор подвергали инкубированию и использовали в дальнейшем для количественного определения порфинов.
Конечный продукт выделяли при помощи хроматографирования на колонках из активированной окиси алюминия (F-20) и флори-
зила (60—100 меш); в качестве элюента использовали свежепере-гнанный хлороформ. Чистое вещество получали в результате двукратного разделения на колонке из окиси алюминия и трехчетырехкратного пропускания через колонку из флоризила. В элюа-те обнаруживали порфины. Фракции собирали до того момента, пока не исчезала полоса Сорё.
Длина волны, ммк
Фиг. 2. Спектр бензольного раствора.
Сплошная линия — стандартное соединение, ТФП; прерывистая линия — выделенное
вещество.
Если такую же смесь, содержащую пиррол, бензальдегид и воду, поместить в темноту без облучения, в ней также происходит образование порфинов. Их выделение и количественное определение мы проводили при помощи тех же методов, что и в случае облученных растворов.
При использовании вместо воды пиридина в облучаемой в течение 2 час смеси не удалось обнаружить порфинов при помощи вышеописанных методов. Инкубирование смеси в течение 10 дней приводило к появлению лишь незначительных количеств порфинов.
На фиг. 2 представлен типичный спектр соединения, выделенного из облученной смеси, а также спектр соответствующего тетра-фенил порфина (ТФП), синтезированного по методу Болла
Длина волны, ммк Фиг. 3. Спектр хелатного комплекса с цинком (бензольный раствор).
Сплошная линия — стандарт; прерывистая линия — выделенное вещество.
Длина волны, ммк
Фиг. 4. Спектр раствора в ледяной уксусной кислоте. Сплошная линия — стандарт; прерывистая — выделенное вещество.
и сотр. [5]. Приведенные спектры аналогичны спектрам, полученным Томасом и Мартеллом [40], а также Доро и сотр. [11]. Для количественного определения образующегося вещества использовали коэффициент молярной экстинкции, равный, согласно Томасу и Мартеллу [40], 18,7-103 при максимуме 515 ммк. В дальнейшем тождественность исследуемых веществ устанавливали на основании образования хелатного комплекса с цинком согласно методике, предложенной Ротемундом и Менотти [35], а также Доро и сотр. [11]. Как следует из фиг. 3, спектры стандартного хелатного комплекса и хелатного комплекса соединения, выделенного из облученной смеси, идентичны.
Как показали Ротемунд и Менотти [35], а также Бенкс и Биск [6], кислые соли а,р,у,6-тетрафенилпорфинов имеют характерный спектр. Поэтому часть бензольных растворов соответствующего ТФП и растворов соединений, выделенных из облученных смесей, выпаривали досуха и обрабатывали ледяной уксусной кислотой. Оказалось, что полученные спектры (фиг. 4) идентичны спектрам, приведенным в литературе [6, 35].
Хотя количество порфинов, выделенных после у-облучения, измерялось микрограммами, оно было достаточным для их идентификации.
На фиг. 5 и 6 представлены общие количества порфинов, выделяемых из инкубационных смесей в зависимости от времени инкубирования в хлороформе. Каждая кривая на этих графиках получена для различных условий облучения.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В настоящей работе показано, что порфиноподобные вещества могут синтезироваться в присутствии кислорода и соответствующих предшественников, которые были вполне доступны на самых ранних стадиях химической эволюции. Как показали опыты Миллера [20—22], среди продуктов реакции, образующихся при электрическом разряде в атмосфере Юри, обнаружены альдегиды. Пирролы и пирролидины легко образуются из аммиака, ацетилена и других ненасыщенных углеводородов в результате простой каталитической реакции или же под действием ультрафиолетового излучения [25]. Помимо этого, Цукамото и Лихтин [41, 42] обнаружили, что пирролы являются основным продуктом при взаимодействии активированного азота с бутадиенами-1,3.
Результаты данного исследования указывают также на то, что присутствие воды, вернее суспендирование органического вещества в воде, значительно повышает выход порфиноподобных веществ. Как уже отмечали Опарин [25, 26] и Холдейн [17], жизнь скорее
10 20 Время, дни
Фиг. 5. Общее количество вещества, образующегося в зависимости от времени инкубации в хлороформе после облучения ультрафиолетом. Кружки — без облучения; треугольники — облучение в течение I час (2537 Л); квадратики — облучение в течение 2 час (2537 Л); ромбики — облучение в течение 3 час (2537 А).
