Éabhlóid Cheimiceach: na céimeanna agus inneachar sár-

Cuireadh i gcrích an próiseas chomhshó cheimic eolaíochta in éabhlóid ceimiceach mar a thugtar air, agus an pointe ag casadh ar an bpróiseas réabhlóideach a tharla tar éis a chruthú i 1777 ag an t-eolaí nádúrtha teoiric dócháin Fraince Lavoisier cur síos ar an ról atá ag ocsaigin. Ansin tús le hathbhreithniú ar na coincheapa bunúsacha agus prionsabail bhunúsacha na ceimice, Tá athrú ar an téarmaíocht agus ainmníocht substaintí.

cúrsa tosaigh

1789 chonaic an scaoileadh de téacsleabhar Lavoisier, tháinig láithreach tagairt lárnach do lucht taighde agus cleachtóirí na heolaíochta rugadh. Tá an "cúrsa cheimic bunrang" bhí an chéad uair sa liosta domhanda - Clár na comhlachtaí simplí, liostú na dúile ceimiceacha ar a dtugtar. Bhonn an Toméagus Lavoisier atá suite go beacht teoiric ocsaigine dócháin, trína bhí dírithe ar an éabhlóid cheimiceach ag bealach nua go hiomlán. An ghné is tábhachtaí sa mhíniú ar - taithí, a bhfuil cad eolaí agus toghadh an príomh critéar, agus gach rud nach bhfuil deimhnithe ag taithí, cosúil le adamhach nó struchtúr móilíneach, ní raibh Lavoisier a mheas.

Tá éabhlóid Cheimiceach imithe tríd na dlíthe d'fhorbair sé - caomhnú na maise, mar gheall ar nádúr na n airíonna na comhdhúile, a gcuid difríochtaí i gcomhdhéanamh eiliminteach. Is ann sin tar ceimic chun bheith ina eolaíocht féin, ag déanamh staidéir ar an comhdhéanamh na gcomhlachtaí turgnamhach. Ní raibh mé in ann a dhéanamh gan an éabhlóid cheimiceach chuíchóiriú an ábhar, agus dá bhrí sin, daonnachta dtréigfear an am atá caite alchemical, mar a athraíonn smaointe faoi nádúr an ábhair agus a n-airíonna suntasach agus go tapa. Ach an spreagadh don phróiseas sheirbheáil taighde Lavoisier. Anois, tá a fhios fiú daltaí scoile gur chóir na céimeanna éabhlóid ceimiceach (nó éabhlóid prebiotic) a chur san áireamh ón am go roimh theacht chun cinn na beatha ar Domhan. Sa naoú haois déag, coincheapa den sórt sin ar fud an domhain nach bhfuil aon duine a bhí riamh.

saol

Cuireadh tús éabhlóid Cheimiceach ar an Domhan phláinéid go hiomlán lifeless nuair a bhíonn an tsubstaint orgánach a chéile thosaigh a thiocfaidh as móilíní neamhorgánacha, a théann i bhfeidhm go sonrach na fachtóirí fuinnimh agus roghnóireachta. próisis féin-eagraíocht, a bhfuil ar saintréith de fiú córais sách casta unfolding. Dá bhrí sin, bhí an chuma ar an carbóin ar an Domhan. Ina ionad sin, tá carbónúla an chéad móilín tábhacht bhunúsach, ní hamháin maidir le teacht ach freisin d'fhorbairt bhreise ar gach ábhar ina gcónaí.

Níl a fhios againn go dtí seo, cad é an mór inneachar sár-éabhlóid cheimiceach sna céimeanna luatha den saol. teorainn leis cheimic a dtugtar ar aon substaint na teorainneacha phróiseas éabhlóideach postulate carbóin uiscí. B'fhéidir, i na cruinne tá roghanna mhodh eile a bheith ann ar ábhar ina gcónaí agus an bunús ár próitéine - nach bhfuil an t-aon "bhealach amach". Cuireadh i gcrích ann meascán uathúil de airíonna polaiméire a bhfuil airíonna depolarizing carbóin an meán uisciúil i bhfoirm leachta. Bhí na coinníollacha go leor chun tús a chur leis an éabhlóid cheimiceach na beatha agus an gá atá le forbairt go léir ar eolas dúinn an éagsúlacht foirmeacha beatha.

Ag tosú leis an bpróiseas

Daonnachta fiú ar chuid chliabhán féin nach bhfuil go léir a fhios. Go háirithe mar gheall ar cén áit agus cathain a thosú ar chéimeanna éabhlóid cheimiceach ar an Domhan. Is é seo a againn, ró is féidir, ach buille faoi thuairim. Anseo, an chéad, d'fhéadfadh go mbeadh go hiomlán am ar bith.

Nuair a chríochnaíonn tú an dara timthriall de foirmiú réalta nuair na táirgí comhdhlúite pléasctha de supernovas, rud a thug eilimintí spás interstellar ar a dtugtar trom, a bhfuil meáchan níos mó ná fiche is a sé. Nuair a bhíonn na réaltaí sa dara glúin fuair a gcórais optional féin, i gcás ina bhfuil eilimintí trom ag teastáil ina méid leordhóthanach. Thuig an croílár an éabhlóid cheimiceach bhféadfadh aon tráth tar éis an Big Bang i eatramh leathbhilliún go leith billiún bliain.

Sa chás go thosaigh an saol

I gcás ina bhféadfadh sí a tagtha chun cinn - chomh maith ceist oscailte. Nuair a d'fhéadfadh a chruthú coinníollacha ekolyutsii ceimiceach seoladh dócha go leor leor ann i mbeagnach aon timpeallacht. Seo fo-ithreach agus pláinéid, agus an doimhneacht na farraige agus an dromchla, fiú foirmiú protoplanetary oiriúnach.

Ina theannta sin, d'fhéadfadh scamall gáis réaltach feidhmiú freisin mar phreabchlár le haghaidh ionsaí ar ina gcónaí ábhar lifeless, agus tá sé daingnithe ann substaintí orgánacha braitheadh - agus alcóil siúcra, aildéid, aimínaigéid, glicín agus níos mó ann a úsáid mar ábhar don saol tosaigh trí bhíthin éabhlóid cheimiceach thosaigh.

teoiric

Coinníonn Ársa Earth a rúin, agus nach bhfuil na daonnachta fós faisnéis iontaofa maidir leis na coinníollacha geochemical a bheith ann roimh theacht chun cinn na beatha. Ní féidir taighde geolaíochta a shásamh na ceisteanna go léir, agus dá bhrí sin chun staidéar a dhéanamh réalteolaíocht páirt chuimsitheach. Mar sin, thóg teoiric na héabhlóide ceimiceach. An lae inniu coinníollacha Venusian agus Martian a mheastar a bheith cosúil leis na Cruinne ag céimeanna áirithe den éabhlóid ceimiceach.

Chun triail a bhaint as ar na samhlacha agus dá bhrí sin a fháil go léir na sonraí bunúsacha ar eolas. Mar shampla, ag baint úsáide as ionsamhladh cumadóireachta ceimiceacha éagsúla agus coinníollacha aeráide san atmaisféar, an hydrosphere, litisféar Fuarthas móilíní orgánacha casta. Is é a Fháil sonraí nua ag turgnamh i gcónaí faoi saibhríonn thógáil an teoiric. Mar sin, bhí sé ainmnithe i roinnt hipitéisí maidir leis na meicníochtaí sainiúla agus fórsaí tiomána díreach ar siúl éabhlóid ceimiceach.

Taighde sa Rúis

Saol ar an Domhan a cruthaíodh trí abiogenesis, is é sin, an bhreith comhdhúile orgánacha a bhfuil a láithreacht Is fiadhúlra tréith níos faide ná an comhlacht agus gan rannpháirtíocht slightest na n-einsímí. Is é seo an chéad chéim, nuair nach bhfuil i gcónaí as an nonliving.

De réir hipitéis Oparin acadúil sna fichidí an fichiú haois, tá réitigh comhdhúile ard-móilíneach in ann chun foirm a gceantar áirithe ina bhfuil a dhlúthú méadaithe, agus scaradh ón timpeallacht sheachtrach Ní chuireann cosc a chur orthu chun cumarsáid a dhéanamh leis. Na ceantair seo ar a dtugtar coacervates nó titeann coacervate.

thar lear

Origin sintéise aibitheach bhfeidhm i domhain primitive a chaitear in 1953 godu Stanley Miller, synthesizing aimínaigéid le substaintí orgánacha eile. Ina dhiaidh sin bhí an chuma teoiric hypercycles a mhíníonn go bhfuil an saol le linn an éabhlóid cheimiceach an láthair imoibriú catalaíoch, i ndiaidh a chéile, i gcás ina dtiocfaidh an táirge roimhe sin mar chatalaíoch le haghaidh an chéad cheann eile.

Níl ach an chéad "protocell" Cruthaíodh i 2008 ag bitheolaí Meiriceánach a trí sheath aigéid sailleacha agus lipidí bhí siad in ann a fháil monophosphate nucleotide ón gcomhshaol. Is iad seo imidazole ngníomh "brící" fíor-riachtanach do shintéis na DNA. Agus i 2011 sa tSeapáin a bhí vesicles cruthaíodh le heilimintí DNA faoi membrane cationic, a bhí in ann a roinnt, mar a bhí imoibriú slabhrúil polirazmernaya, an macasamhlú DNA.

príomh-hipitéisí

Míníonn éabhlóid Ceimiceach na beatha ar Domhan hipitéis na pointí bunúsacha seo a leanas.

1. Is cosúil Riachtanas ar an Domhan nó i gcúinsí spás, ina bhfuil an sintéis autocatalytic ugrerodosoderzhaschih móilíní, le mór an tsintéis bheith líon mór agus éagsúlacht nach beag, go leor chun tús a chur leis an bpróiseas éabhlóid ceimiceach.
2. Tarlú struchtúir protocellular ag teacht chun cinn as na móilíní cur síos orthu thuas. Tá na comhiomláin dúnta cobhsaí scoite amach ón timpeallacht, malartú fuinnimh substaintí agus Gabhann siad go roghnaíoch. Mar sin, tá struchtúr protocellular.
3. Na haonaid déanta tá cumas chun féin-fhorbairt - féin-macasamhlú agus féin-chlaochlú ar gach faisnéis na gcóras ceimiceacha. Mar sin, tá na haonaid bhunúsacha an cód hereditary.
4. An chéad chéim eile - an gaol idir an chuma agus feidhmeanna na n-einsímí airíonna na próitéiní le RNA agus DNA mar na hiompróirí sonraí. Dá bhrí sin tá cód hereditary go bhfuil gá le haghaidh éabhlóid bitheolaíochta ann i ndáiríre.

fionnachtain

Mar a luadh thuas, Alexander Oparin chomh luath agus is na fichidí an chéid seo caite d'oscail coacervates. Ar Aghaidh Stanley Miller agus Harold Urey i 1953, cur síos ar theacht chun cinn an t-atmaisféar ársa in Insamhladh bithmhóilíní simplí agus an próiseas a tharla. Next Sidney Foks inis an domhain mar gheall ar na micrisféir de protenoidov. Sa bhliain 1981, T. agus S. Ceku Altmane in ann breathnú ar roinnt na RNA autocatalytic is ribozymes ann chun an fhaisnéis agus catalysis sa mhóilín, "carving amach" iad féin as an slabhra agus ag nascadh na "foircinn" fágtha.

I 1986, d'fhorbair William Gilbert Cambridge an smaoineamh ar "RNA Domhanda", agus Gunther von Kidrovski ón nGearmáin ag an am céanna cuireadh i láthair an chéad córas féin-replicating bunaithe ar DNA, a bhí ina mór le tuiscint ar chórais féin-replicating agus a bhfeidhmeanna fáis. Tá Eolaíocht imithe go tapa ar aghaidh sa treo seo: Manfred Eigen oscail hyperframe, an éabhlóid ensemble de móilíní RNA, agus Yuliy Rebek chruthaigh an chéad móilín saorga go féin-replicating i Clóraform.

Spás & Earth

An Flight Ionad Spáis NASA Dzhon Korlis staidéar ar an bpróiseas a sheachadadh na fhoinsí teirmeacha na farraigí fuinnimh agus ceimiceáin a dhéanamh ar an éabhlóid cheimiceach neamhspleách ar an timpeallacht spás, agus sa lá atá inniu go bhfuil siad chun archaebacteria tosaigh gnáthóg buan. I saol sulfides iarann, roinnt hipitéisí Gunter Vehterskhoyzera.

Chuir sé síos ar an chéad féin-replicating struchtúir metabolism arb é is cúis leis an dromchla pirít (shuilfíd iarainn), rud a thug an fuinneamh atá riachtanach do shubstaintí a mhalartú. Ó thaobh roghnú ag fás agus ag lobhadh criostail pirít ag fás agus atáirgeadh, a chruthú ar éagsúlacht na daonraí. mianraí cré le haghaidh an chuma ar móilíní orgánacha bhfuil staidéar déanta go dlúth freisin. Mar sin féin, ní múnla aontaithe an éabhlóid ceimiceach ann fós, ós rud é nach bhfuil na prionsabail bhunúsacha de ghluaiseacht an phróisis oscailte go fóill.