Каква е същността на химическата еволюция и как завършва тя

Моделът на хемогенезата ясно показва конкретна­по различен начин химически "естествен подбор" вещества. Както бе отбелязано по-горе, към момента са известни 112 химици.­елементи обаче основата на живите системи е само 6 от тях, което във връзка с това­получи името органогени. то въглерод (C), водород (H), кислород (O), азот (N), фосфор (P) и сяра (S).Общото им ве­делът в живата материя е 97,4%. Още 12 ейл­цента (Na, K, Ca, Mg, Fe, Si, Al, Cl, Cu, Zn, Co, Mn) са приблизително 1,6%. Останалите са слабо представени в живата материя, тоест природата е избрала ограничен набор от елементи, които да участват в живата материя. До настоящия мо­на науката са известни само около 8 милиона химични съединения­Ний. По-голямата част от тях (около 96%) са органични съединения, основната „изграждаща майка­al »които са горните елементи. От останалите химически елементи природата е създала само около 300 хиляди неорганични съединения.

Рязката диспропорция между огромното множество организми­природни съединения и малко количество от съставните им елементи, както и факта, че едни и същи елементи принадлежат към органогените не може да се обясни на базата на различно разпределение­странност на елементите. Кислородът, силиций, алуминий, желязо са най-често срещаните на Земята, докато въглеродът заема едва 16-то място. Съотношението на теглото на ставата е важно­Най-ниските органогени (C, N, P, S) в повърхностните слоеве на Земята са само около 0,24%. Следователно, геохимични мустаци­lovia не играе никаква съществена роля в селекцията на химични елементи по време на формирането на органични системи и още повече биосистеми.

Тогава възниква въпросът, според какви критерии химическата еволюция е избрала малка част от елементите в броя на органогените­ново? От химическа гледна точка има признаци, че­Този „естествен подбор“ на елементи се осъществи. Това е, първо, способността да се образуват достатъчно силни енергоемки химически връзки. Второ, образуван от връзки трябва да бъде достатъчно лабилен, т.е. променлив, не­възстановен.

Защото въглероде избран от еволюцията като органа­ногенНе. един.Той напълно отговаря на изброените по-горе изисквания. Въглеродният атом образува почти всички видове химически връзки, които химията познава, с много различни значения­комуникационни енергии. Той образува въглерод-въглеродни връзки­чрез изграждане по този начин на дълги и стабилни въглеродни скелети­години молекули под формата на вериги и (или) пръстени. Въглеродните атоми образуват връзки с останалите органогенни елементи (Y, N, O, P и S). Комбинацията с тези и други елементи в различни комбинации осигурява колосално разнообразие­разнообразие от органични съединения. Проявява се по размер­pax, формата на молекулите и техните химични свойства.

Кислородът и водородът не могат да се считат за лабилни като въглерода; по-скоро те трябва да се разглеждат като­екстремни и едностранни свойства на тели - окисляват и редуцират. Лабилни атоми на сяра, фосфор и­Lez имат голямо значение в биохимията, докато стабилните - силиций, алуминий, натрий, които съставляват несравнимо голяма част от земната кора, играят второстепенно значение­пяна роля.

Точно както от всички химични елементи само 6 органогена и дори 10-15 други елемента са били избрани от природата като основа на биосистемите, така и в пребиологичната еволюция е имало селекция химични съединения. От милионите органични съединения само няколкостотин участват в изграждането на живи същества; на 100 известни аминокиселини в състава на бел­ка включва само 20.

Как от минимум химически съединения за­разработи силно сложен високо организиран комплекс - биосистема? За химиците е важно да разберат това, за да го направят­борба с природата за създаване на технологии за синтез на сложни съединения­съюзи от най-простите суровини. Поради този проблем­следното ми предварително вече можете да свършите­вода.

1. В ранните етапи на химическата еволюция на света няма катализа. Високите температури и радиацията осигуряват енергията, необходима за активиране на всяко химично взаимодействие­и действия.

2. Първите прояви на катализа се появяват, когато условията се омекотят (температурата е под 5000 K). Роля на катализаторите на СЗО­се стопи, тъй като физическите условия станаха по-малко екстремни. Но общата стойност на катализа до образуването на доста сложни органични молекули все още не може да бъде висока.

3. След достигане на определен минимален набор, не­ органични и органични съединения, ролята на катализа започна­la рязко се издигат. Извърши се селекция на активни съединения
в природата от тези продукти, които са получени относителни­но голям брой химически пътища и имаше широк каталитичен спектър.

4. В хода на по-нататъшната еволюция тези структури бяха избрани­ри, което допринесе за рязко увеличение на активните­активността и селективността на каталитичните групи.

5. Следващата еволюция, зашиване на чи­биологична и биологична линия на еволюция, са времена­усукани полимерни структури като РНК и ДНК, действащи като каталитични матрици, върху които се извършва възпроизвеждането на подобни структури.

Теория за саморазвитие на елементарното отворен каталитичен­химически системи, предложени през 1964 г. от А.П. Руденко, по същество­stu е единна теория на химио- и биогенезата. Тя решава в комплексни въпроси относно движещите сили и козината­Изъм на еволюционния процес, тоест за химичните закони­каква еволюция, за подбора на елементи и структури, за сложността на химическата организация и йерархията на химическите системи като последица от еволюцията. Същността на тази теория е в това химическата еволюция е саморазвитието на каталитичните системи и следователно се развива­са катализатори.Тази теория е включена­постоянното време като основа на еволюционната концепция в чи­мисии. Едно от най-важните последици от тази теория е определяне на границите на химическата еволюция и прехода от хемогенеза към био­генезис.

По този начин, еволюционната химия, заедно с други­моите природни науки постепенно се приближават до дешифриране­развитие на механизма на пребиологичната еволюция и произхода на живите същества, а с това - и създаването на най-новите технологии­човек на принципи, заимствани от дивата природа.