Астронет > Форумы > Обсуждение публикаций Астронета > Re: Химические основы возникновения Жизни

Д. А. Александров, М. Б. Готтих · 23.01.2003 19:29

Природа жизни, разнообразие живых существ, объединяющая их структурная и функциональная близость всегда привлекали к себе особое внимание. Но в пределе все эти вопросы сводились к главному - загадке происхождения жизни, на Земле и во Вселенной.
>> Прочитать статью

A. M. Nesh · 3.03.2003 2:03

давайте рассмотрим конкретный белок, а именно ГЕМОГЛОБИН как наиболее изученный. Цитата 1): Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц: двух a и двух b - и соответственно содержит четыре полипептидные цепочки двух сортов. Каждая a-цепочка содержит 141, а b-цепочка - 146 аминокислотных остатков. Таким образом, вся молекула гемоглобина включает 574 аминокислоты. Хотя аминокислотные последовательности a- и b-цепочек различны, они имеют практически одинаковые третичные пространственные структуры. Собственно говоря, приведенные выше детали структуры относятся не к гемоглобину, а к его белковой компоненте - глобину. Каждая субъединица гемоглобина содержит одну небелковую (так называемую простетическую) группу - гем. Гем представляет собой комплекс Fe(II) с протопорфирином. (ГЕМОГЛОБИН, Л. А. БЛЮМЕНФЕЛЬД, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова) http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/526.html Цитата 2): Серповидно-клеточная анемия Наиболее частая форма гемоглобинопатий, встречается у лиц негроидной расы, обусловлена наличием у больного гемоглобина S, который отличается от гемоглобина А здоровых людей заменой одной аминокислоты в b -цепи, а именно валина вместо глютаминовой кислоты. Это приводит к уменьшению растворимости гемоглобина S по сравнению с гемоглобином А более чем в 100 раз и развитию в связи с этим феномена серповидности. Эритроциты серповидной формы становятся более ригидными и "застревают" в капиллярах. Это приводит к развитию тромбозов в разных органах. http://www.soros.karelia.ru/projects/1998/diagnostika/gemato/razdel4/razdel4_9_2.htm Цитата 3): Во-первых, стали известны молекулярные массы белков, лежащие по оценкам в интервале 10 - 2000 тыс. Д. (Теперь такие молекулы называют макромолекулами.) Во-вторых, было показано, что разные белки распадаются на аминокислоты не менее 17 типов (в дальнейшем - 20). Если представить себе, что белки - линейные молекулы, а по рентгеноструктурным данным линейный размер аминокислот около 0.003 мкм, то линейные цепочки всего из 100 звеньев составят уже 0.3 мкм, что вполне сопоставимо с видимыми размерами хромосом и клеточного ядра (3 - 10 мкм). http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/GENECODE.HTM Как видно из цитаты 1) информационная емкость гемоглобина равна 574*3 = 1722 бит (одна аминокислота кодируется 3 битами). Как видно из цитаты 2) неправильное значение одного бита заменяет тип аминокислоты (глутамин на валин), что приводит к катастрофическим последствиям. Тогда надо выбрать из случайных вариантов белка, которых будет 2 в степени 1772 = 2.661 на 10 в степени 533, только один! Пусть проверка длиться время, которое нужно считывателю движущемуся со скоростью света (!), чтобы пробежать 574 аминокислоты размером 0.003 мкм (см. Цитату 3). Общая длина цепей составит 0.003 мкм * 574 = 1.772 на 10 в минус 6-й степени метров. А время считывания Составит 1.772 на 10 минус 6-й (метров)/ 300 на 10 в 6-й (метров/сек.) = 5.74 на 10 в минус 15-й секунд. Тогда время выбора = кол-во вариантов * время считывания = 4.845 на 10 в степени 502 млрд. лет!!!! А ведь это только один белок требует такого времени, а сколько же понадобиться на синтез клетки, содержащей около 2000 типов белков?

A. M. Nesh · 6.03.2003 16:07

оНЯШКЮЧ ЕЫЕ ПЮГ РНР ФЕ РЕЙЯР, ОПХМЕЯЕММШИ ХГ Word-97, МЮ ОПНАС ОН бЮЬЕИ ОПНЯЭАЕ. ДЮБЮИРЕ ПЮЯЯЛНРПХЛ ЙНМЙПЕРМШИ АЕКНЙ, Ю ХЛЕММН целнцкнахм ЙЮЙ МЮХАНКЕЕ ХГСВЕММШИ. жХРЮРЮ 1): лНКЕЙСКЮ ЦЕЛНЦКНАХМЮ ЯНЯРНХР ХГ ВЕРШПЕУ ЯСАЗЕДХМХЖ: ДБСУ a Х ДБСУ b - Х ЯННРБЕРЯРБЕММН ЯНДЕПФХР ВЕРШПЕ ОНКХОЕОРХДМШЕ ЖЕОНВЙХ ДБСУ ЯНПРНБ. йЮФДЮЪ a-ЖЕОНВЙЮ ЯНДЕПФХР 141, Ю b-ЖЕОНВЙЮ - 146 ЮЛХМНЙХЯКНРМШУ НЯРЮРЙНБ. рЮЙХЛ НАПЮГНЛ, БЯЪ ЛНКЕЙСКЮ ЦЕЛНЦКНАХМЮ БЙКЧВЮЕР 574 ЮЛХМНЙХЯКНРШ. уНРЪ ЮЛХМНЙХЯКНРМШЕ ОНЯКЕДНБЮРЕКЭМНЯРХ a- Х b-ЖЕОНВЕЙ ПЮГКХВМШ, НМХ ХЛЕЧР ОПЮЙРХВЕЯЙХ НДХМЮЙНБШЕ РПЕРХВМШЕ ОПНЯРПЮМЯРБЕММШЕ ЯРПСЙРСПШ. яНАЯРБЕММН ЦНБНПЪ, ОПХБЕДЕММШЕ БШЬЕ ДЕРЮКХ ЯРПСЙРСПШ НРМНЯЪРЯЪ МЕ Й ЦЕЛНЦКНАХМС, Ю Й ЕЦН АЕКЙНБНИ ЙНЛОНМЕМРЕ - ЦКНАХМС. йЮФДЮЪ ЯСАЗЕДХМХЖЮ ЦЕЛНЦКНАХМЮ ЯНДЕПФХР НДМС МЕАЕКЙНБСЧ (РЮЙ МЮГШБЮЕЛСЧ ОПНЯРЕРХВЕЯЙСЧ) ЦПСООС - ЦЕЛ. цЕЛ ОПЕДЯРЮБКЪЕР ЯНАНИ ЙНЛОКЕЙЯ Fe(II) Я ОПНРНОНПТХПХМНЛ. (целнцкнахм, к. ю. акчлемтекэд, лНЯЙНБЯЙХИ ЦНЯСДЮПЯРБЕММШИ СМХБЕПЯХРЕР ХЛ. л.б. кНЛНМНЯНБЮ) http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/526.html жХРЮРЮ 2): яЕПОНБХДМН-ЙКЕРНВМЮЪ ЮМЕЛХЪ мЮХАНКЕЕ ВЮЯРЮЪ ТНПЛЮ ЦЕЛНЦКНАХМНОЮРХИ, БЯРПЕВЮЕРЯЪ С КХЖ МЕЦПНХДМНИ ПЮЯШ, НАСЯКНБКЕМЮ МЮКХВХЕЛ С АНКЭМНЦН ЦЕЛНЦКНАХМЮ S, ЙНРНПШИ НРКХВЮЕРЯЪ НР ЦЕЛНЦКНАХМЮ ю ГДНПНБШУ КЧДЕИ ГЮЛЕМНИ НДМНИ ЮЛХМНЙХЯКНРШ Б b -ЖЕОХ, Ю ХЛЕММН БЮКХМЮ БЛЕЯРН ЦКЧРЮЛХМНБНИ ЙХЯКНРШ. щРН ОПХБНДХР Й СЛЕМЭЬЕМХЧ ПЮЯРБНПХЛНЯРХ ЦЕЛНЦКНАХМЮ S ОН ЯПЮБМЕМХЧ Я ЦЕЛНЦКНАХМНЛ ю АНКЕЕ ВЕЛ Б 100 ПЮГ Х ПЮГБХРХЧ Б ЯБЪГХ Я ЩРХЛ ТЕМНЛЕМЮ ЯЕПОНБХДМНЯРХ. щПХРПНЖХРШ ЯЕПОНБХДМНИ ТНПЛШ ЯРЮМНБЪРЯЪ АНКЕЕ ПХЦХДМШЛХ Х "ГЮЯРПЕБЮЧР" Б ЙЮОХККЪПЮУ. щРН ОПХБНДХР Й ПЮГБХРХЧ РПНЛАНГНБ Б ПЮГМШУ НПЦЮМЮУ. http://www.soros.karelia.ru/projects/1998/diagnostika/gemato/razdel4/razdel4_9_2.htm жХРЮРЮ 3): бН-ОЕПБШУ, ЯРЮКХ ХГБЕЯРМШ ЛНКЕЙСКЪПМШЕ ЛЮЯЯШ АЕКЙНБ, КЕФЮЫХЕ ОН НЖЕМЙЮЛ Б ХМРЕПБЮКЕ 10 - 2000 РШЯ. д. (рЕОЕПЭ РЮЙХЕ ЛНКЕЙСКШ МЮГШБЮЧР ЛЮЙПНЛНКЕЙСКЮЛХ.) бН-БРНПШУ, АШКН ОНЙЮГЮМН, ВРН ПЮГМШЕ АЕКЙХ ПЮЯОЮДЮЧРЯЪ МЮ ЮЛХМНЙХЯКНРШ МЕ ЛЕМЕЕ 17 РХОНБ (Б ДЮКЭМЕИЬЕЛ - 20). еЯКХ ОПЕДЯРЮБХРЭ ЯЕАЕ, ВРН АЕКЙХ - КХМЕИМШЕ ЛНКЕЙСКШ, Ю ОН ПЕМРЦЕМНЯРПСЙРСПМШЛ ДЮММШЛ КХМЕИМШИ ПЮГЛЕП ЮЛХМНЙХЯКНР НЙНКН 0.003 ЛЙЛ, РН КХМЕИМШЕ ЖЕОНВЙХ БЯЕЦН ХГ 100 ГБЕМЭЕБ ЯНЯРЮБЪР СФЕ 0.3 ЛЙЛ, ВРН БОНКМЕ ЯНОНЯРЮБХЛН Я БХДХЛШЛХ ПЮГЛЕПЮЛХ УПНЛНЯНЛ Х ЙКЕРНВМНЦН ЪДПЮ (3 - 10 ЛЙЛ). http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/GENECODE.HTM йЮЙ БХДМН ХГ ЖХРЮРШ 1) ХМТНПЛЮЖХНММЮЪ ЕЛЙНЯРЭ ЦЕЛНЦКНАХМЮ ПЮБМЮ 574*3 = 1722 АХР (НДМЮ ЮЛХМНЙХЯКНРЮ ЙНДХПСЕРЯЪ 3 АХРЮЛХ). йЮЙ БХДМН ХГ ЖХРЮРШ 2) МЕОПЮБХКЭМНЕ ГМЮВЕМХЕ НДМНЦН АХРЮ ГЮЛЕМЪЕР РХО ЮЛХМНЙХЯКНРШ (ЦКСРЮЛХМ МЮ БЮКХМ), ВРН ОПХБНДХР Й ЙЮРЮЯРПНТХВЕЯЙХЛ ОНЯКЕДЯРБХЪЛ. рНЦДЮ МЮДН БШАПЮРЭ ХГ ЯКСВЮИМШУ БЮПХЮМРНБ АЕКЙЮ, ЙНРНПШУ АСДЕР 2 Б ЯРЕОЕМХ 1772 = 2.661 МЮ 10 Б ЯРЕОЕМХ 533, РНКЭЙН НДХМ! оСЯРЭ ОПНБЕПЙЮ ДКХРЭЯЪ БПЕЛЪ, ЙНРНПНЕ МСФМН ЯВХРШБЮРЕКЧ ДБХФСЫЕЛСЯЪ ЯН ЯЙНПНЯРЭЧ ЯБЕРЮ (!), ВРНАШ ОПНАЕФЮРЭ 574 ЮЛХМНЙХЯКНРШ ПЮГЛЕПНЛ 0.003 ЛЙЛ (ЯЛ. жХРЮРС 3). нАЫЮЪ ДКХМЮ ЖЕОЕИ ЯНЯРЮБХР 0.003 ЛЙЛ * 574 = 1.772 МЮ 10 Б ЛХМСЯ 6-И ЯРЕОЕМХ ЛЕРПНБ. ю БПЕЛЪ ЯВХРШБЮМХЪ яНЯРЮБХР 1.772 МЮ 10 ЛХМСЯ 6-И (ЛЕРПНБ)/ 300 МЮ 10 Б 6-И (ЛЕРПНБ/ЯЕЙ.) = 5.74 МЮ 10 Б ЛХМСЯ 15-И ЯЕЙСМД. рНЦДЮ БПЕЛЪ БШАНПЮ = ЙНК-БН БЮПХЮМРНБ * БПЕЛЪ ЯВХРШБЮМХЪ = 4.845 МЮ 10 Б ЯРЕОЕМХ 502 ЛКПД. КЕР!!!! ю БЕДЭ ЩРН РНКЭЙН НДХМ АЕКНЙ РПЕАСЕР РЮЙНЦН БПЕЛЕМХ, Ю ЯЙНКЭЙН ФЕ ОНМЮДНАХРЭЯЪ МЮ ЯХМРЕГ ЙКЕРЙХ, ЯНДЕПФЮЫЕИ НЙНКН 2000 РХОНБ АЕКЙНБ?