Свойства рнк

1) РНК наделена такой же «генетической памятью», как и ДНК;

2. Нет организмов, в которых отсутствовала бы РНК, но есть множество вирусов, геном которых составляет РНК, а не ДНК;

3. РНК способна самовоспроизводиться в отсутствии ферментов;

4. РНК сама обладает каталитической активностью;

5. На РНК при помощи фермента обратной транскриптазы может синтезироваться цепочка ДНК

На основе этого было сделано предположение, что цепочка передачи генетической информации эволюционировала в направлении РНК – белок – ДНК. ДНК лучше приспособлена для долговременного хранения информации. Наличие сахара – дезоксирибозы делает молекулу ДНК более устойчивой к гидролитическому расщеплению в слабощелочных водных растворах. Именно такие растворы были в первичных водоемах и сохранились в современных клетках. Наличие двух цепей ДНК облегчает процесс удвоения и исправления ошибок, возникающих в любой из двух цепей. Кроме того, у ДНК С - Н связи более прочные, чем С - ОН связи РНК. Возможно, благодаря активности древнего белка близкого современному ферменту обратной транскриптазе образовались первые молекулы ДНК. В этот период поверхности водоемов были покрыты липидными пленками (соединение жирных кислот со спиртами), которые образовались на этапе химической эволюции.

III. Образование и эволюция биологических мембран. Липидные молекулы структурно состоят из неполярных углеводородных «хвостов» и заряженных «головок». На поверхности водоемов «хвосты» торчали наружу, а «головки» были обращены в воду. Белковые молекулы, растворенные в водоемах, благодаря электрическому притяжению присоединялись к «головкам». На поверхности водоемов возникал двойной липопротеидный слой. Из-за порывов ветра поверхность океана изгибалась от нее отрывались пузырьки, поднимались в воздух, а когда падали вновь покрывались вторым липо-белковым слоем. Такая четырехслойная оболочка могла стать прародительницей современной мембраны.

IV. Возникновение прокариот. Первые организмы на древней Земле были прокариотами (лишенные ядра): сине-зеленые водоросли и бактерии.

Первые организмы были анаэробными гетеротрофами. Они размножались, получали пищу и энергию из органических и минеральных веществ абиогенного происхождения в изобилии имевшихся в окружающей среде. Способом обмена веществ им служило брожение – процесс ферментативного превращения органических веществ. Запасы органических молекул абиогенного происхождения постепенно истощались и исключительным событием стало возникновение бактериального фотосинтеза. При этом источником энергии являлось Солнце, а результатом было накопление органических веществ биогенного происхождения. Побочным продуктом такого фотосинтеза является кислород, который привел к появлению озонового слоя, который защитил первичные организмы от ультрафиолетового облучения и положил конец абиогенному синтезу органических молекул. Возник автотрофный тип питания и аэробное дыхание. Сегодня большинство представителей растительного и животного царства – облигатные (обязательные) аэробы.

V. Возникновение и эволюция эукариот (ядерные). Считают, что предками эукариот были прокариотические клетки. Согласно теории клеточного симбиоза, эукариотическая клетка представляет сложную структуру, состоящую из нескольких прокариотических клеток, которые взаимодополняют друг друга в пределах общей клеточной мембраны. В пользу симбиотической теории происхождения эукариот говорит внешнее и внутреннее сходство митохондрий и хлоропластов со свободноживущими бактериями.

1) в течение 700-800 млн. лет эукариоты были одноклеточными;

2) возникновение митоза привело к появлению многоклеточности. Основным способом размножения было бесполое;

3) возникновение полового процесса. Вначале половой процесс был примитивный по типу копуляции – взаимное объединение клеток с полярными свойствами, специализированные половые клетки отсутствовали. В результате появились клетки с диплоидным набором хромосом;

4) возникновение мейоза привело к возникновению специализированных половых клеток с гаплоидным набором хромосом.

Дж. Бернал считал, что возникновение пола привело к окончательному утверждению жизни на Земле.