BIGtheme.net http://bigtheme.net/ecommerce/opencart OpenCart Templates

Abiogenez (II hissə): Canlılığın əsasında dayanan molekullara giriş

 

Həyat molekulları”

Bu yazıdan etibarən artıq keçən yazımızda verdiyimiz əhəmiyyətli giriş biliklərindən istifadə edərək “həyat molekullarının” nə olduğundan və nə səbəbə canlılar üçün əhəmiyyətli olduğundan bəhs edəcəyik. Sistemli şəkildə bu maddələrin funksiyalarını, quruluşlarını, yaranmalarını və s. analiz edib, daha sonra dərinlərə doğru irəliləyəcəyik. Lakin bir insanın canlılığın nə olduğunu və cansızlıqdan necə təkamül etdiyini anlamaq üçün, canlılığın əsası olan əvvəlki yazımızda qeyd etdiyimiz fəaliyyət və quruluş xüsusiyyətlərini qazandıran molekulları tanıması lazımdır. Bu səbəbdən bu yazılarımız daha da əhəmiyyətli hal alacaqdır.

Bildiyimiz kimi kainatda var olan hər şey atomlardan ( və atomaltı hissəciklərdən) təşkil olunmuşdur. Beynimizdən qaraciyərimizə, maşından klaviaturaya, Marsdan Andromeda qalaktikasına qədər hər şey atomlardan təşkil olunub. Sizi “canlı” edən də həmin atomlardır, bir daşı “cansız” edən də. Hətta çox hallarda bu ikisindəki atomlar oxşar və ya tamamilə eyni ola bilirlər. İki varlıq arasındakı tək fərq əvvəlki yazımızda da qeyd etdiyimiz kimi kimyəvi təkamüldür. Canlıları təşkil edəcək olan maddələr müəyyən istiqamətdə təkmilləşərkən, cansızları təşkil edəcək olan maddələr fərqli bir təkamül yolu keçmişdir.

Mövzuya keçməmişdən əvvəl bu maddələri əmələ gətirən atom və molekullar haqqında bir az məlumat verməyin doğru olacağını hesab edirik:

Atom,bir maddəni təşkil edən nano ölçülərdəki quruluş vahidinin adıdır. Dövri cədvəldə element olaraq göstərilən maddələrin təkli halı kimi fikirləşə bilərik. Hər bir elementdən kainatda bildiyimiz heç bir ədədlə müqayisə edə bilməyəcəyimiz qədər çox atom vardır. Yalnız dünyada 1.33-9.01×1050 sayda atom olduğu fikirləşilməkdədir. Daha sadə olması üçün belə düşünək insan bədənində təxminən 10 triliyon hüceyrə vardır. Hər bir hüceyrənin daxilində minlərlə orqanel və struktur vardır. Bu quruluşlar da milyardlarla kimyəvi maddələrin birləşməsindən təşkil olunur. Və hər bir maddə çox zaman milyardlarla atomdan ibarətdir. Dünyada 7 milyard insan yaşamaqdadır. İnsanlar yer üzərindəki bilinən biokütlənin çox az bir hissəsini təşkil edirlər. Məsələn: Yalnız becərilən bitkilərin biokütləsi insanlardan 20 dəfə çoxdur. Yalnız ev heyvanlarının biokütləsi insanlardan 7 dəfə çoxdur. Rəqəmləri bir-birinə vurub alınan nəticələrin necə nəhəng olduğunu düşünməyi sizə həvalə edirik.

Kainatda var olan atom sayı hər zaman fiziklərin marağını cəzb etmişdir. Aparılan hesablamalar nəticəsində sadəcə müşahidə edilən kainatda atom sayının 4×1079 ilə 4×1081 arasında olduğu qənaətinə gəlinmişdir. Digər araşdırmalarda isə müşahidə edilən kainatın geri qalanından 1023 dəfədən kiçik olduğu nəticəsi alınmışdır. Kainatda o qədər çox sayda atom vardır ki, dövrümüzdə bildiyimiz fizika qanunlarının təsiri ilə ətrafımızda olan hər şeyin tamamilə təbii sürətdə təkamül etməsi mümkündür.

Bütün bunları deməkdə məqsədimiz atomların inanılmaz sayıdır ki, bu sayda atomlar bir-biri ilə əlaqəsi düşünüldükdə lazımı zaman verilərsə bir çox maddənin öz-özünə və müxtəlifliklə yaranması asan və məntiqlidir.

Məqalə daxilində bütün bu atom molekul açıqlamalarını etməyimizin digər bir səbəbi, daha əvvəl qeyd etdiyimiz kimi “canlılığın” “cansızlıqdan” başlamasını məntiqli və anlaşılan olmasını görə bilməyinizdir. Atomların fərqli kombinasiyaları və nisbi sabit xarici mühit təsirləri altında, fərqli yerlərdə fərqli kimyəvi təkamül keçirilməsi nəticəsində fərqli quruluşların (canlı və cansız) yaranması mümkündür. Karbon nümunəsini xatırlayacaq olsaq müəyyən kimyəvi quruluşa malik karbon toplusu (kömür) yüksək təzyiq altında dünyanın ən sərt maddəsi olan almaza çevrilir. Bu böyük bir bacarıqdır. Bunu hər hansısa bir canlı varlığını qoruyaraq edə bilməz. Bəs nə üçün canlılıq bu qədər göz önündəykən, ön plandaykən karbon elementinə bu xüsusiyyətindən dolayı qiymət verilmir? Hansının daha vacib olduğuna necə qərar verəcəyik? Əslində heç biri vacib deyildir. Vaciblik insanlar tərəfindən təyin edilir və təbiət tərəfindən heç bir əhəmiyyət kəsb etmir. İnsanlar tərəfindən aparılan bu təsnifatda insanlar özlərini və özlərinə bənzərləri ön plana qoymuş, digərlərini isə göz ardı etmişdir. Dövrümüzdə də cansızları bir alt təbəqə olaraq görməyə, iyerarxiya yaratamağa meyil vardır.Halbuki təbiətdə belə bir iyerarxiya yoxdur.

Bu giriş və baza biliklərindən sonra “həyat molekulları” dediyimiz maddələrə baxa bilərik:

Həyat molekulları və ya digər bir adla üzvi molekulların azından bizim bildiyimiz və müəyyən etdiyimiz mənada canlılığın var ola bilməsini və davam edə bilməsini təmin edən kimyəvi molekullardır. Bunlara nükleotidlər, lipidlər, zülallar və karbohidratlar aiddir. Bu maddələrin quruluşunda müəyyən oxşarlıqlar və eyniliklər olsa da, funksiyaları, kimyəvi və fiziki xassələrindən ötrü tamamilə fərqlidir. Bu fərqli xüsusiyyətlərin cəmi “canlı” olaraq adlandırdığımız varlıqların meydana gəlməsinə səbəb olur. Daha doğrusu canlı olmaq üçün vacib olan fəaliyyət və quruluş şərtlərinin sabit bir formada yaranması üçün bu maddələrdən təşkil olunan bir quruluş və bu quruluşun uzun müddətli sınayıb-yanılma və ayırıb-seçmə mexanizmlərindən keçməsi vacibdir. Bu səbəbdən hələlik bizim bildiyimiz qədəriylə bu maddələrdən təşkil olunmayan varlıqların həyat prinsiplərini bir yerdə tutması mümkün deyil. Bunda bu molekulların sabit formasının çox böyük əhəmiyyəti vardır.

Bizi “canlı” edən molekullardan hansının öncə yarandığını müəyyən etmək çox çətindir. Çünki ortaya atılacaq təxminlər spekulyasiyadan o tərəfə keçə bilməyəcəkdir. Bu maddələrin yaranması çox zaman təsadüfidir və ətraf mühitdən asılıdır. Ancaq bu barədə ediləcək ən yaxşı təxmin hamsının bir – birinə yaxın vaxtlarda yaranmasıdır, çünki dövrümüzdə aparılan labaratoriya sınaqlarında da alınan nəticələr buna işarə edir. Ümumiyyətlə, isə bu maddələr canlılığın təkamülü müddətində onsuzda var olduqları üçün bizim üçün hansının daha əvvəl yaranması çox əhəmiyyət kəsb etmir. Bizim üçün əhəmiyyətli olan canlıların quruluşuna etdikləri təsirlərdir.

Bu yerdə yenidən “canlılıq” anlayışına qayıtmaqda fayda var. Kimyada “üzvi molekullar” canlıları cansızlardan ayırmaq üçün praktiki olaraq istifadə edilə bilər, çünki qeyd etdiyimiz kimi canlıların hər birində danışdığımız molekullar bir aradadır, cansızlarda isə bu vacib deyildir. Ancaq bu çox da istifadəyə yararlı təsnifat deyil. Çünki canlılarda mütləq qeyri-üzvi molekullar da vardır. Oxşar şəkildə cansızlarda da müəyyən şəkildə üzvi maddələr var ola bilər. Buna baxmayaraq müəyyən bir səviyyədən sonra üzvi quruluşlardan ibarət olan varlıqların canlı olması ehtimaldır. Burada ağla gələn sual : Bəs, bu “üzvi maddələr” hansı atomlardan təşkil olunub ki, onlara canlılıq verir? Karbon (C), Oksigen (O), Azot (N), Hidrogen (H), Kükürd (S) və Fosfor (P). Yəni bir canlıya “canlılıq” xüsusiyyətini verən maddələri təşkil edən atomlar gözlənildiyi kimi dövri cədvəldəki atomlardır və təklikdə xüsusi bir xüsusiyyətləri yoxdur. Bu da bizə canlı və cansız arasında fərq olmadığını bir daha sübut edir.

Belə bir həqiqət vardır ki, təkamül çox zaman sadədən mürəkkəbə doğru irəliləmişdir, çünki fizika əsaslı enerji qanunları daimi bir irəliləmə üçün bunu zəruri edir. Bunun əsas səbəbi təkamülün yeni bir materialı bir anda “yarada bilməməsi”(yoxdan var etmək) hal-hazırda olan materialdan və müxtəliflikdən istifadə etməsidir. Beləliklə, canlılığı cansızlıqdan ayıracaq həyat molekulları da əslində özlərindən əvvəl var olan qeyri-üzvi və üzvi maddələrdən kimyəvi yollar, reaksiyalar nəticəsində təkmilləşmiş quruluşlardır. Yəni bir zülal molekulu, yağ molekulu, nükleotid və ya digər molekul yaranmamışdan öncə onun monomeri yaranmalıdır ki, bunlar da daha sadə daha kiçik quruluşa sahibdirlər.

Karbohidratlar: Quruluşları, xüsusiyyətləri və yaranması

 

Yuxarıda canlılarda ən çox istifadə olunan iki karbohidratın kimyəvi quruluşunu görürük. Qlükoza və Fruktoza kimi sadə karbohidratlar canlılar üçün həyati vacib əhəmiyyətə malikdirlər. Monosaxaridlar olaraq canlıların orqanizmində olan bir çox kompleks karbohidratların (nişasta, sellüloza, qlikogen, xitin və s.) əsasını təşkil edirlər. Bunların hamısı canlılarda quruluş vahidi və ən əsası da enerji mənbəyi kimi istifadə olunur. Enerji hasil etməyən bir varlığın həyatta qalmaq və çoxalmaq kimi fəaliyyətləri həyata keçirə bilməz və quruluşunu aktiv şəkildə qoruya bilməz. Bu səbəbdən enerji canlılar üçün həyati məna kəsb edir. Bu əhəmiyyətli maddələrə nəzər yetirdikdə bəlkə də düşündüyümüz fövqəladə bir quruluş görmürük. 6 ədəd karbon atomu (C),12 ədəd hidrogen atomu (H) və 6 ədəd oksigen atomu (O) bir araya gəlib canlıları “canlı” edən molekullardan bir karbohidratı təşkil etmişdir.

Bu monosaxaridlər fərqli sıra və şəkillərdə birləşib daha böyük ölçülü maddələr əmələ gətirə bilərlər. Məsələn: Yuxarıdakı qeyd etdiyimiz qlükoza və saxaroza bir araya gəlib aşağıdakı saxarozanı əmələ gətirirlər.

 

Daha da çox sayda birləşmələr əmələ gətirib polimer birləşmələrə çevrilə bilərlər. Məsələn: Aşağıda çox sayda qlükozanın birləşməsindən əmələ gələn qlikogen molekulu göstərilmişdir.

Bu maddələr hüceyrələrin bir çox fərqli hissəsində istifadə edilə bilər. Məsələn: Enerji hasil etmək üçün oksigen ilə reaksiyaya daxil ola bilərlər, digər bir həyat molekulu olan zülallarla birləşib hüceyrə membranının quruluşuna daxil ola bilərlər. Məsələn: Qlükoza heyvanların çoxunun enerji mənbəyidir və yuxarıda göstərdiyimiz qlükogen formasında qaraciyərdə toplanır. Ancaq eyni qlükoza fərqli rabitələr nəticəsində bitkilərin güclü hüceyrə divarı olan sellülozanı da yarada bilər. Ya da daha başqa bir şəkildə əlaqələr quraraq cücülərin xarici səthini örtən sərt xitin qatını yarada bilərlər. Qısası, hər şey kimyəvi rabitələr və onların tipindən asılıdır. Yəni, fərqli rabitələr fərqli məhsullar deməkdir. Bu qədər fərqliliyin olması, fərqli şəkil və quruluşa malik olması milyardlarla ildir gələn təkamülün təsiri ilə canlıların müxtəlifliyinə səbəb olmuşdur.

19-cu əsrdən bu yana karbohidratların öz-özünə əmələ gələcəyini və hansı maddələrin hansı şəraitdə reaksiyaya girərək şəkərləri əmələ gətirəcəyini bilirik. Bu sahədə hələ 1861-ci ildə Alexander Butlerov tərəfindən aparılan reaksiyalar, şəkərlərin yaranmasına işıq tutmuşdur. Aldehidləri yüksək tempraturda və katalizatorların təsiri altında qoyan Butlerov,Butlerov reaksiyası adı verilən bir reaksiya ilə şəkərləri almışdır. Təcrübədə formaldehid molekullarını 100o C tempraturda kalsium hidroksid və ya kalsium karbonat ilə kataliz etmişdir. İlk mərhələdə qlikoaldehidlər, sonra D-qliseraldehit və dihidroksiaseton əmələ gəlmişdir. Bu cür davam edən reaksiyada D-qliseraldehid və qlikoaldehid molekulları reaksiyaya girərək riboza kimi 5 karbonlu sadə şəkərləri sintez etmişdir. Oxşar şəkildə D-qliseraldehid ilə dihidroksiaseton molekulları qarışdırılaraq D-qlükoza və D-qalaktoza kimi 6 atomlu sadə şəkərləri yaratmışdır. Bu reaksiyaların sxemini aşağıdakı kimi göstərmək mümkündür.

 

Bu formada davam edən təcrübələr, canlılığın ilk olaraq başladığını sonradan kəşf etdiyimiz okean diblərindəki vulkan kraterləri və ətrafındakı kimyəvi maddələrin kəşfi ilə daha dəqiq nəticələr əldə etmişdir. Çünki o mühitin modelləşdirilməsi buralarda canlılıq üçün lazım olan maddələrin necə sintez edildiyini anlamağımıza kömək oldu. Bu bölgədə olan kimyəvi maddələrlə canlılığı yaradacaq bütün maddələrin sintez edilə biləcəyi aşkarlandı.

Məsələn: 1989-cu ildə alman bioloq Egon T. Degens tərəfindən aparılan araşdırmada formaldehid ilə kaolin maddəsinin 100o C kimi bir tempraturda kalsium fosfat ilə reaksiya nəticəsində D-ribozanın tamamilə təbii şəkildə əmələ gələ biləcəyini isbat etdi. Bundan başqa eyni təcrübədə daha sonra qeyd edəcəyimiz adenin kimi nükleotidləri və fosfolipidləri də sintez edə bilmişdir.

Zülallar: Quruluşları, xüsusiyyətləri və yaranmaları

İndi isə canlılar üçün ümumiyyətlə “kritik dərəcədə vacib” molekul sayılan zülallara baxaq. Zülallar amin turşu deyilən daha kiçik molekulların birləşməsi nəticəsində yaranan bir atom kompleksidir. Aşağıda dövrümüzə qədər davam edən təkamül nəticəsində əmələ gələn 20 əsas amin turşusunu və onların kimyəvi quruluşunu görə bilərik.

 

Burada göstərilən canlılığın quruluş vahidlərindən olan əsas 20 amin turşudur. Ancaq canlılarda olmayanları da sayacaq olsaq 300-dən çox amin turşusunun olduğunu bilməliyik. Şəkildə göründüyü kimi bir amin turşusunun digər molekullardan fərqli bir xüsusiyyəti yoxdur. Tək gördüyümüz karbon, oksigen, hidrogen, azot və kükürd. Bu amin turşular müxtəlif sıra və ardıcıllıqla ard-arda birləşərək sonsuz sayda zülalları təşkil edirlər. Çünki yuxarıdakı 20 amin turşudan sadəcə 20 dənəsi bir araya gəlib bildiyimiz ən kiçik zülal olan TRP-cage zülalını təşkil etdikləri kimi, eyni zamanda 20 amin turşudan yüzlərləsi və minlərləsi bir araya gəlib nəhəng zülallar təşkil edə bilərlər. Məsələn: Orqanizmimizdə olan 27000-33000 amin turşulu titin zülalı bildiyimiz ən böyük zülaldır. Bu səbəbdən bu qədər geniş diapazonda amin turşularının bir araya gəlib sonsuz sayda kombinasiya təşkil etməsi mümkündür.

Zülallar hər yerdə istifadə edilə bilən,son dərəcə stabil molekullardır. Ən vacib funksiyaları arasında fermentlativ funksiyadır ki, bunun nəticəsində digər reaksiyaları qatbaqat sürətləndirirlər. Orqanizmimizdəki demək olar hər hərəkət zülalların hesabına edilir. Çünki genetik kodlarımız zülalların sintezini kodlamaqdadır və bunun hesabına ağlımıza gələ biləcək hər funksiyamızı qazanırıq. Bu səbəbdən canlılığı “zülalların işləyişinin nəticəsi” kimi görmək heç də əbəs yerə olmazdı. Həmçinin, zülallar hüceyrənin quruluşuna da qatılaraq vacib quruluş və əlaqə funksiyaları üstlənir. Bütün bunlar amin turşularının fərqli kombinasiyalarının olması nəticəsində yaranan zülalların da fərqli funksiyalara sahib olması nəticəsində baş verir.
Amin turşular və zülallar haqqında bir çox kimyəvi məlumatlar verilə biləcək olmasına baxmayaraq, bizim buradakı məqsədimiz bazal bir anlayış yaratmaqdır. Bu səbəbdən bizi əsas maraqlandıran məsələyə qayıtmaq istəyirik: Amin turşuların öz-özünə yaranmasının biokimyəvi açıqlamasına.
Hər nə qədər də amin turşuların öz-özünə kimyəvi reaksiyalarla yarana biləcəyini sübut edən reaksiyalar 19-cu əsrin əvvələrində alman kimyaçı Friedrich Wöhlerə qədər uzansa da, müvəffəqiyyətli bir şəkildə labaratoriya şəraitində ilk dəfə 1850 ci ildə Adolphe Strecker tərəfindən bir amin turşu sintez edilmişdir. Strecker okean dibində olduğunu bildiyimiz ( o vaxtlar bu bilinmirdi) asetaldehid, formaldehid, ammonyak və hidrogen-sianid istifadə edərək alanin və qlisini təbii yollarla sintez etməyi bacarmışdır. Bu gün bu reaksiyalar Strecker sintezi olaraq bilinir (aşağıda göstərilmişdir). Dövrümüzdə bu reaksiya və oxşarlarının okean diblərində vulkan kraterləri ətrafında öz-özünə getdiyini və amin turşuların əmələ gəldiyini bilirik.

 

Yalnız bu da deyil, 1913-cü ildə Walther Löb və Oscar Baudish kalium sianid və formaldehid istifadə edərək, UB-şüalar və elektrik təsiri ilə qlisini almağı bacarmışdır. Hətta sonradan ilk atmosferdə karbonmonooksid və ammonyakın elektrik yükü altında reaksiyası ilə formamidin sintez edilə biləcəyi isbat edildi. Dövrümüzdə canlılığın başlanğıcı üçün vacib olan bütün maddələrin suda deyil həmçinin yer üzərində də yarandığını bilirik. Daha sonra okeanlara yağışlar və ya digər yollarla çökən bu maddələr canlılığa öz töhfəsini vermişdir. Bu səbəbdən canlılığın yaranmasını okeanlarla sərhədləmək düzgün olmazdı.

Amin turşuların təbii yollarla yarana biləcəyi ilə maraqlanan tək alimlər bunlar deyildi. Yüzlərlə biokimyaçı bu sahədə ixtisaslaşaraq canlılığın sirrini öyrənməyə çalışmışdır. Bunlardan ən məşhurları şübhəsiz ki, Stanley Miller və Harold Ureydir. 1953-cü ildə ilk dəfə aparılan Miller-Urey sınağı dövrümüzə qədər hələ də əks-sədasını qoruyub saxlamışdır. O dövrdən sonra aparılan 460-dan çox təcrübədə sadəcə bütün amin turşular deyil, həyat molekullarının demək olar hamısı labaratoriya şəraitində alınmışdır. Bu haqda ətraflı məlumat daha sonrakı məqalələrimizdə olacağında hal-hazırda çox təfərrüatına girmək istəmirik. Ancaq ilk aparılan və bəzi xətaları olan (sonrakı sınaqlarda düzəldilmişdir) sınaqda alınan amin turşular bunlardır: Alanin, qlsin, valin, qlutamat turşusu, serin və aspartat turşusudur. Üstəlik bunların əmələ gəlməsi sadəcə 6 gün çəkmişdir. 2012-ci ildə Harold Ureyin labaratoriyasında saxladığı bəzi sınaq şüşələri açığa çıxmışdır. Aparılan analizlərdə 1953-cü ildən bu yana gözləyən sınaq şüşələrində bütün amin turşularının, monosaxaridlərin hamısının, nüklein turşularının və canlılığa birbaşa təsiri olmayan bir sıra üzvi maddələrin olması aşkarlanmışdır. Görüldüyü kimi bu sınaqlarda zaman artdıqca ortaya çıxan məhsullar da artmışdır. Unutmaq olmaz ki, aparılan sınaqlar 600 milyon illik bir zaman kəsiyində yaranan canlılığın əsaslarını bir neçə gün və ya həftədə əldə etməyi hədəfləyir.

Sonradan aparılan sınaqlarla amin turşuların təbii yollarla bir araya gələrək zülalları əmələ gətirə biləcəkləri isbat edilmişdir. Məsələn: Sidney Foxun apardığı təcrübələrdə 150o C tempraturda 15 günlük müddətdə 23 amin turşu uzunluğundakı bir zülalın əmələ gəldiyi müşahidə edildi. Fox bu sınaqlarda natriumxlorid, bikarbonat, aspartat və qlutamat turşuları, karbonat turşusu, ammoniumxlorid kimi maddələrdən istifadə etmişdir. Foxdan sonra aparılan sınaqlarda da onun nəticələri doğru hesab edilmiş,hətta daha uzun quruluşlu zülalların bir neçə həftədə yarana biləcəyi isbat edilmişdir.

Lipidlər: Quruluşları, xüsusiyyətləri və yaranmaları

Zülalların da adi kimyəvi birləşmələr olduğunu anladıysaq əgər , lipid (yağ) molekulunun quruluşuna baxa bilərik. Yağların digərlərindən fərqli olaraq 2 fərqli monomeri vardır: Qliserin və yağ turşuları. Qliserinin quruluşu aşağıdakı kimidir:

 

Göründüyü kimi çox sadə bir molekuldur. Yağ turşularının da quruluşu belədir:

 

Bunların ikisinin birləşməsi isə yağ molekullarını əmələ gətirir:

 

Yağ molekulları canlılıq üçün son dərəcə əhəmiyyətlidir. Amma ən əsas xüsusiyyətlərindən biri yağ molekulları quruluşuna görə su içərisində kürəvi, ikiqatlı bir zireh yarada bildikləridir. Bu zireh tamamilə fizika qanunlarının təsiri altında yaranır və xeyli dərəcədə sabitdir. İlk hüceyrəvi quruluşların bu cür zireh içərisində başladığı ehtimal edilir və bu ehtimal hazırda da bütün hüceyrə membranlarının lipid əsaslı olması ilə daha da qüvvətlənir. Məqalələrimizin davamında lipidlərin həyatın başlanğıcı üçün əhəmiyyətinə daha təfərrüatıyla toxunacağıq.

Burada isə bizi maraqlandıran əsas məsələ lipidlərin quruluş vahidlərindən olan qliserinin necə yarana bilməsidir. Bu mövzuda edilən ilk araşdırma 1971-ci ildə Takashi Mizuno və AlvinWeiss tərəfindən aparılıb. Aparılan sınaqlarda D-qliseraldehid ilə formaldehid aşağı tempraturda natriumhidroksidin katalizatorluğu ilə reakisyaya girərək elə ilk 30 dəqiqə ərzində qliserini sintez etməyi bacarmışdır. Yalnız qliserol da yox həmçinin, riboza və qlükoza da bu reaksiya məhsulu kimi ortaya çıxmışdır. Hazırda bu reaksiyaya Cross-Cannizaro reakiyası deyilir. Aşağıda bu reaksiya göstərilib:

 

Görə bildiyimiz kimi bütün həyat molekulları sadə reaksiyalarla, öz-özünə yarana bilər. Üstəlik bu reaksiyalar üçün lazım olan bütün ilkin məhsullar Dünyanın yaranması zamanından planetimizdə mövcuddur. Bu səbəbdən ediləcək tək şey gözləməkdir. Eyni ilə domino daşlarının aşması kimi, zaman keçdikcə reaksiyalar baş verəcək və canlılığın əsası qoyulacaqdır.

Nükleotitlərin əmələ gəlməsi isə gələcək məqaləmizdə yer alacaqdır. Hamsını bir araya yerləşdirmək istəmirik. Ancaq təxmin etdiyiniz kimi nükleotitlər də digər molekullardan fərqsizdir,oxşar quruluşa sahibdir və təbii yollarla heç bir kənar müdaxilə olmadan yarana bilər.

Ədəbiyyat və əlavə məlumat üçün:
1. Biogenesis, abiogenesis, biopoesis and all that, Carl Sagan, Origins of Life and Evolution of Biospheres, Volume 6, Number 4 (1975), 577, DOI: 10.1007/BF00928906
2. Conversion of light energy into chemical one in abiogenesis as a precondition of the origin of life, T.E. Pavloyskaya, T.A. Telegina, Origins of Life and Evolution of Biospheres, Volume 19, Numbers 3-5 (1989), 227-28, DOI: 10.1007/BF02388822
3. Abiogenesis and photostimulated heterogeneous reactions in the interstellar medium and on primitive earth: Relevance to the genesis of life, A.V. Emeline et al., Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, Volume 3, Issue 3, 31 January 2003, Pages 203–224
4. The possibility of nucleotide abiogenic synthesis in conditions of “KOSMOS-2044” satellite space flight, E.A. Kuzicheva, Advances in Space Research, Volume 23, Issue 2, 1999, Pages 393–396
5. The emergence of the non-cellular phase of life on the fine-grained clayish particles of the early Earth’s regolith, Mark D. Nussinov, et al., Biosystems, Volume 42, Issues 2–3, 1997, Pages 111–118
6. Models for protocellular photophosphorylation, Peter R. Bahn, et al., Biosystems, Volume 14, Issue 1, 1981, Pages 3–14
7. Evolution and self-assembly of protocells, Richard V. Sole, The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, Volume 41, Issue 2, February 2009, Pages 274–284
8. Sufficient conditions for emergent synchronization in protocellmodels, Journal of Theoretical Biology, Volume 254, Issue 4, 21 October 2008, Pages 741–751
9. The emergence of ribozymes synthesizing membrane components in RNA-based protocells, Wentao Ma, et al., Biosystems, Volume 99, Issue 3, March 2010, Pages 201–209
10. The “protocell”: A mathematical model of self-maintenance, Helmut Schwegler, et al., Biosystems, Volume 19, Issue 4, 1986, Pages 307–315
11. Computational studies on conditions of the emergence of autopoietic protocells, Naoaki Ono, Biosystems, Volume 81, Issue 3, September 2005, Pages 223–233
12. Bifurcation for a free boundary problem modeling a protocell, Hua Zhang, et al., Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications, Volume 70, Issue 7, 1 April 2009, Pages 2779–2795
13. Protocell self-reproduction in a spatially extended metabolism–vesicle system, Javier Macia, et al., Journal of Theoretical Biology, Volume 245, Issue 3, 7 April 2007, Pages 400–410
14. A nonlinear treatment of the protocell model by a boundary layer approximation, Kazuaki Tarumi, et al., Bulletin of Mathematical Biology, Volume 49, Issue 3, 1987, Pages 307–320
15. A model for the origin of stable protocells in a primitive alkaline ocean, W.D. Snyder, et al., Biosystems, Volume 7, Issue 2, October 1975, Pages 222–229
16. Facilitated diffusion of amino acids across bimolecular lipid membranes as a model for selective accumulation of amino acids in a primordial protocell, William Stillwell, Biosystems, Volume 8, Issue 3, December 1976, Pages 111–117
17. The origins of behavior in macromolecules and protocells, Sidney W. Fox, Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry, Volume 67, Issue 3, 1980, Pages 423–436
18. Self-organization of the protocell was a forward process, Sidney W. Fox, Journal of Theoretical Biology, Volume 101, Issue 2, 21 March 1983, Pages 321–323
19. From prebiotic chemistry to cellular metabolism—Thechemicalevolution of metabolism before Darwinian natural selection,Enrique Melendez-Hevia, et al., Journal of Theoretical Biology, Volume 252, Issue 3, 7 June 2008, Pages 505–519
20. Natural selection in chemical evolution, Chrisantha Fernando, et al., Journal of Theoretical Biology, Volume 247, Issue 1, 7 July 2007, Pages 152–167
21. Chemical evolution of amino acid induced by soft X-ray with synchrotron radiation, F. Kaneko, et al., Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, Volumes 144–147, June 2005, Pages 291–294
22. Radiation-induced chemicalevolution of biomolecules, Kazumichi Nakagawa, Radiation Physics and Chemistry, Volume 78, Issue 12, December 2009, Pages 1198–1201
23. Evolution of DNA and RNA as catalysts for chemical reactions, Andres Jaschke, et al., Current Opinion in Chemical Biology, Volume 4, Issue 3, 1 June 2000, Pages 257–262
24. Anatomical correlates for category-specific naming of living andnon-living things, Carlo Giussani, et al., NeuroImage, Volume 56, Issue 1, 1 May 2011, Pages 323–329
25. Formamide in non-life/lifetransition, Raffaele Saladino, et al., Physics of Life Reviews, Volume 9, Issue 1, March 2012, Pages 121–123
26. Major life-history transitions by deterministic directional natural selection, Lars Witting, Journal of Theoretical Biology, Volume 225, Issue 3, 7 December 2003, Pages 389–406
27. From the primordial soup to the latest universal common ancestor, Mario Vaneechoutte, et al., Research in Microbiology, Volume 160, Issue 7, September 2009, Pages 437–440
28. How life evolved: Forget the primordial soup, Nick Lane, The New Scientist, Volume 204, Issue 2730, 14 October 2009, Pages 38–42
29. Modelling the early events of primordial life, Yu. N. Zhuravlev, et al., Ecological Modelling, Volume 212, Issues 3–4, 10 April 2008, Pages 536–544
30. From a soup or a seed? Pyritic metabolic complexes in the origin of life, Matthew R. Edwards, Trends in Ecology & Evolution, Volume 13, Issue 5, May 1998, Pages 178–181
31. Self-organization vs. self-ordering events in life-origin models, David L. Abel, Physics of Life Reviews, Volume 3, Issue 4, December 2006, Pages 211–228
32. The steroid receptor RNA activator is the first functional RNA encoding a protein, S. Chooniedass-Kothari, et al., FEBS Letters, Volume 566, Issues 1–3, 21 May 2004, Pages 43–47
33. RNA, the first macromolecular catalyst: the ribosome is a ribozyme, Thomas A. Steitz, et al., Trends in Ecology & Evolution, Volume 28, Issue 8, August 2003, Pages 411–418
34. Did the first virus self-assemble from self-replicating prion proteins and RNA?, Omar Lupi, Medical Hypotheses, Volume 69, Issue 4, 2007, Pages 724–730
35. Characters of very ancient proteins, Bin Guang-Ma, et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, Volume 366, Issue 3, 15 February 2008, Pages 607–611
36. Simple coacervate of pullulan formed by the addition of poly(ethylene oxide) in an aqueous solution, Hiroyuki Ohno, et al., Polymer, Volume 32, Issue 16, 1991, Pages 3062–3066
37. Preparation of polyacrylamide derivatives showing thermo-reversible coacervate formation and their potential application to two-phase separation processes, Hiroaki Miyazaki, et al., Polymer, Volume 37, Issue 4, 1996, Pages 681–685
38. Coacervate complex formation between cationic polyacrylamide and anionic sulfonated kraft lignin, Alois Vanerek, et al., Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 273, Issues 1–3, 1 February 2006, Pages 55–62
39. Complex coacervates as a foundation for synthetic underwater adhesives, Russell J. Stewart, et al., Advances in Colloid and Interface Science, Volume 167, Issues 1–2, 14 September 2011, Pages 85–93
40. Evrimagacı.org
41. JLab.org-1
42. JLab.org-2
43. Inquiring Minds

Həmçinin bax

Abiogenez (I hissə): Kimyəvi təkamül, canlı və cansızlıq anlayışları

Təkamül nəzəriyyəsi ilə maraqlanan hər bir şəxs müəyyən bir andan sonra “ən əvvələ qayıtmaq” marağımıza ...

Bir cavab yazın