Читаем Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле полностью

Причина этого явления связана с распределением электронов в их молекулах. По длинной цепочке углеродов электроны распределены равномерно, поэтому у нее нет отдельных частей с сильным электрическим зарядом. Однако в случае молекулы воды мы наблюдаем гораздо более сложную картину. Электроны стремятся собраться возле кислорода, который из-за этого приобретает отрицательный заряд, в то время как на водородах накапливается положительный. Химики называют воду полярной молекулой, а углеродные цепочки липидов относят к неполярным. Оказавшись рядом, молекулы двух разных типов отталкивают друг друга. Неполярная цепочка липидов предпочитает общество других неполярных молекул, в то время как полярная молекула воды стремится двигаться к себе подобным. Молекулы, которые “не любят” воду, называют гидрофобными. Те, которые охотно смешиваются с ней, известны как гидрофильные.

Именно на основании этого Овертон предположил, что клеточные мембраны состоят из липидов. При смешивании с водой они самопроизвольно образуют нечто вроде пузырьков, так что это хороший материал для округлого заграждения на границе клетки.

Но тут есть и одна особенность. Овертон полагал (опять-таки верно), что клеточные мембраны состоят из липидов особого типа, так называемых фосфолипидов. Головка этих молекул являет собой фосфатную группу (ту же самую, что есть у ДНК, РНК, а также у АТФ). Фосфат представляет собой заряженную группу атомов, так что у фосфолипидов есть и полярная головка, и неполярные хвосты. Из этого следует, что головки гидрофильны и предпочитают находиться в воде, а вот их хвосты гидрофобны и избегают ее. Если поместить фосфолипиды в воду, они тотчас образуют аккуратные сферы. Их молекулы выстраиваются таким образом, что “любящие воду” головки торчат наружу, тогда как “ненавидящие воду” хвосты “безопасности ради” прячутся от нее внутри. Нет сомнений, что перед нами идеальная молекула для построения клеточной мембраны.

Модель клеточной мембраны как двойного слоя фосфолипидов, из которого местами торчат пронизывающие ее белки, остается общепринятой вот уже более сорока лет. Лишь после ее создания стало возможным сформулировать обоснованную гипотезу образования самой первой клеточной мембраны.

Разумеется, ученые и прежде не сидели сложа руки. Из главы 2 мы помним Опарина, который считал первыми подобиями клеток коацерваты, лишенные клеточной мембраны. Но тут сразу возникало два вопроса: достаточно ли устойчивы такие коацерваты для того, чтобы стать первой формой жизни, и каким образом их позже сменили клетки с настоящими мембранами? Затем Фокс создал гипотезу протеиноидных микросфер и посчитал предшественниками клеток именно их. Но опять-таки непонятно, каким образом на смену этим микросферам пришли фосфолипиды.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции
Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

В этой амбициозной книге Евгений Кунин освещает переплетение случайного и закономерного, лежащих в основе самой сути жизни. В попытке достичь более глубокого понимания взаимного влияния случайности и необходимости, двигающих вперед биологическую эволюцию, Кунин сводит воедино новые данные и концепции, намечая при этом дорогу, ведущую за пределы синтетической теории эволюции. Он интерпретирует эволюцию как стохастический процесс, основанный на заранее непредвиденных обстоятельствах, ограниченный необходимостью поддержки клеточной организации и направляемый процессом адаптации. Для поддержки своих выводов он объединяет между собой множество концептуальных идей: сравнительную геномику, проливающую свет на предковые формы; новое понимание шаблонов, способов и непредсказуемости процесса эволюции; достижения в изучении экспрессии генов, распространенности белков и других фенотипических молекулярных характеристик; применение методов статистической физики для изучения генов и геномов и новый взгляд на вероятность самопроизвольного появления жизни, порождаемый современной космологией.Логика случая демонстрирует, что то понимание эволюции, которое было выработано наукой XX века, является устаревшим и неполным, и обрисовывает фундаментально новый подход — вызывающий, иногда противоречивый, но всегда основанный на твердых научных знаниях.

Евгений Викторович Кунин

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Основы зоопсихологии
Основы зоопсихологии

Учебник (1-е изд. — 1976 г., 2-е изд. — 1993 г.), написанный видным зоопсихологом К. Э. Фабри, посвящен возникновению, развитию и функционированию психики у животных. Освещаются проблемы общей психологии: отражательная природа психики, взаимосвязь психики и поведения, соотношение врожденного и приобретенного, закономерности развития психики в филогенезе, условия и предпосылки возникновения и развития психики человека. Дается широкое обобщение и анализ современных достижений этологических и зоопсихологических исследований. Приводятся результаты многочисленных эмпирических исследований.Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Психология», «Биология», «Зоология» и «Физиология», а также для всех, интересующихся поведением и психикой животных.

Курт Эрнестович Фабри

Домашние животные / Зоология / Биология / Учебники / Дом и досуг / Образование и наука
Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей
Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей

«Сумма биотехнологии» Александра Панчина — это увлекательный научно-популярный рассказ о генетически модифицированных организмах (ГМО), их безопасности и методах создания, а также о других биотехнологиях, которые оказались в центре общественных дискуссий. Из книги вы узнаете все самое интересное о чтении молекул ДНК, возможности клонирования человека, создании химер, искусственном оплодотворении и генетической диагностике, о современных методах лечения наследственных заболеваний с помощью генной терапии, о перспективах продления человеческой жизни и победы над старением. В то же время в книге подробно разобраны популярные в обществе мифы, связанные с внедрением биотехнологий в практику, и причины возникновения ложных опасений.

Александр Панчин , Александр Юрьевич Панчин

Научная литература / Химия / Биология / Прочая научная литература / Образование и наука