Расширенный поиск
* Начало Войти Регистрация
+  Astropils - Латвийский форум астрономов любителей.
|-+  Астрономия
| |-+  Вселенная
| | |-+  Хиральность аминокислот и структура Вселенной.
« предыдущая тема следующая тема »
Страниц: [1] Вниз Печать
Автор Тема: Хиральность аминокислот и структура Вселенной.  (Прочитано 4823 раз)
Brainiac
Guest


Email
« : Июнь 29, 2011, 15:09:34 »
Вверх

Устройство молекул аминокислот таково, что возможно 2 варианта одной и той же молекулы, которые отличаются одна от другой так же, как правая рука от левой. Все организмы на Земле используют в своих белках только 1 вариант. Хотя есть одно исключение, но об этом позже. Так вот, интересный вопрос: связано ли это как либо с направлением вращения Земли вокруг своей оси, вокруг Солнца, или центра галактики? Или это просто случайность? Кстати, аминокислоты в белках бактерии сибирской язвы имеют противоположную хиральность (или могут жрать оба варианта аминокислот, точно не помню), что наводит на мысль о ее возможном внеземном происхождении (отсюда и ее феноменальная живучесть - если вынесла полет в космосе на естественном транспорте и жёсткую посадку, то на Земле ее мало чем можно замочить).
Записан
accessdenied
Administrator
Ветеран
*****
Offline Offline

Сообщений: 1698


________Riga________


Просмотр профиля Email
« Ответ #1 : Июнь 29, 2011, 19:53:51 »
Вверх

Я не спец по аминокислотам или биохимии, но всё-таки не понятно, какая связь молекул с вращением Земли, так как все молекулы в организме ориентированы хаотично и нет одной оси вращения что могло бы дать повод искать взаимосвязь с внешними кинетическими факторами; а так же надо уточнить, о каких именно 2 вариантах аминокислот идёт речь и какой ваирант в своих белках используют все организмы на Земле?
Записан

Per aspera ad astra with SW2001, Heq5 pro synscan, Canon 1000D
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #2 : Июнь 29, 2011, 22:35:42 »
Вверх

Имеются в виду аминокислоты белков, их 20 штук. Есть много разных других, но они либо выполняют другие функции либо вообще не используются организмами. Почти все они имеют 2 формы, L- и D- , которые отличаются одна от другой как левая рука от правой. В белках есть только L-форма. Общепринятая теория гласит что это просто случайность - первый микроб на Земле жрал L-форму, и его потомство соответственно тоже.  Но что-то все же подсказывает, что какие то внешние условия способствовали выбору L-формы при синтезе белков. А хаотичное расположение молекул не исключает возможности воздействия внешних факторов - в растворах молекулы расположены хаотично, однако L- и D- вариант поляризуют свет по-разному. А значит, в случае раствора где поровну L- и D- молекул (например "первичный бульон"), одна форма будет поглощать поляризованный ультрафиолет с большей вероятностью чем другая. А так как УФ излучение может разрушать молекулы, или способствовать реакциям между ними, то поляризация света при прохождении через атмосферу древней Земли вполне могла сместить равновесие в пользу L- формы. Вопрос: могла ли иметь место поляризация света в древней атмосфере Земли?
Записан
accessdenied
Administrator
Ветеран
*****
Offline Offline

Сообщений: 1698


________Riga________


Просмотр профиля Email
« Ответ #3 : Июнь 29, 2011, 23:37:04 »
Вверх

А что за формы такие L и D? Какая их формула или в чём структурное различие?
Про поляризацию УВ вопрос хороший.. Вообще в природе как правило электромагнитное излучение рассеяно и неполяризованно, но может какае-то специфическая атмосвера на такое и способна..
Про аминокислоты пока судить не могу, так как не понимаю сути различия 2 модификаций L и D, думаю что тут скорей всего играет роль какой то биологический фактор более легкого оперирования молекулой L- формы.
Записан

Per aspera ad astra with SW2001, Heq5 pro synscan, Canon 1000D
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #4 : Июнь 30, 2011, 02:12:39 »
Вверх

Ладно, чтоб было понятно не-химикам, выложу завтра картинку.
Записан
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #5 : Июнь 30, 2011, 02:36:34 »
Вверх

Картинка обьясняет различия между вариантами молекул, для понимания хватит и школьного курса химии. Оба варианта одинаково активны в реакциях в которых все вещества либо не обладают подобным свойством либо имеют аналогичную форму. Поэтому при формировании первой клетки выбор L-формы был либо случайным, либо какая-то сила сместила равновесие в сторону преобладания L-формы в первичном бульоне. Это могла быть указанная в предыдущих постах поляризация УФ излучения, либо что-то связанное с вращением/магнитным полем Земли и других обьектов Вселенной, либо вмешательство Творца, если вы в него верите.


* Chirality_with_hands.jpg (14.5 kB, 250x170 - просмотрено 168 раз.)
« Последнее редактирование: Июнь 30, 2011, 02:39:16 от Brainiac » Записан
SW
Глобальный модератор
Ветеран
*****
Offline Offline

Сообщений: 2072


И вся печаль проходит, когда глядишь на звёзды...


Просмотр профиля Email
« Ответ #6 : Июнь 30, 2011, 10:09:03 »
Вверх

Интересно, связано ли это с асимметрией вещества и антивещества в наблюдаемой части Вселенной?
Записан

SW2001-CG-5, МТО-1000, БПЦ20х60
accessdenied
Administrator
Ветеран
*****
Offline Offline

Сообщений: 1698


________Riga________


Просмотр профиля Email
« Ответ #7 : Июнь 30, 2011, 15:12:47 »
Вверх

Да, вопрос по всей видимости и вправду не простой.
Почитал википедию, там пишут, что есть предположения обяснить такой феномен слабым взаимодействием. Несеметричность законов природы односительно зеркального отражения и вправду могут оказать влияние на хиральность биомолекул. Почему живие организмы выбрали один тип? Быть может вы правы в утверждении , что на момент возникновиния жизни L тип сильно преобладал в природе.
А почему преобладал.. тут думаю сложно будет найти ответ. Но если вы предположили, что это из-за поглощения одним типом хиральных молекул поляризованного УВ излучения, то думаю можно провести эксперимент и проверить такую теорию, поискать при каком излучении (интенетсивность, частота) наступят (если наступят) повреждения одного типа хиральных молекул, если облучать такой компот.
Для эсперимента наверно стоит подискать наиболее возможные аминокислоты, которые могли быть теми, что первые микроорганизмы использовали для себя.
Записан

Per aspera ad astra with SW2001, Heq5 pro synscan, Canon 1000D
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #8 : Июнь 30, 2011, 22:32:24 »
Вверх

Ну, сварить суп наподобие первичного бульона я бы смог, технология не сложная и компоненты доступны, но мешает нехватка денег и постоянные визиты бабушки-химиконенавистницы. В первом подобном эксперименте у
Записан
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #9 : Июль 01, 2011, 12:26:17 »
Вверх

Блин, куда пропала кнопка правки? Короче, нужен УФ лазер (кто не знал - делается из 2 полосок фольги, зеркал и источника питания на несколько киловольт) и любая смесь L- и D- вариантов чего-либо. То есть, вполне осуществимо в домашних условиях, и не надо варить первичный бульон. Только вот какое вещество выбрать для облучения? На одном складе есть глицин в огромных количествах и мне там продадут что угодно по хорошим ценам, но подойдет ли он - не знаю.
« Последнее редактирование: Июль 01, 2011, 12:30:27 от Brainiac » Записан
accessdenied
Administrator
Ветеран
*****
Offline Offline

Сообщений: 1698


________Riga________


Просмотр профиля Email
« Ответ #10 : Июль 01, 2011, 12:44:07 »
Вверх

Короче, нужен УФ лазер
А зачем лазер? А сможете регулировать частоту? Я наверно использовал бы уже готовый монохроматор.. ну у нас например в институте есть.

Только вот какое вещество выбрать для облучения?
Это не по моей части.  :)

Правда как поляризовать УФ я не могу сказать.
« Последнее редактирование: Июль 01, 2011, 12:50:00 от accessdenied » Записан

Per aspera ad astra with SW2001, Heq5 pro synscan, Canon 1000D
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #11 : Июль 01, 2011, 13:01:49 »
Вверх

Лазер дает готовый поляризованный свет, и делается почти из мусора (инструкция есть в интернете но ссылку я не сохранил). Частоту менять нельзя, излучать будет лишь на 1 линии в УФ части спектра азота (имеется в виду нищебродский лазер на воздухе). Но смена частоты не нужна, тут дело в том что УФ излучение достаточно жёсткое чтоб портить молекулы. И у лазера большая интенсивность излучения. Правда тот вариант для кустарного изготовления импульсный, придется долго жарить им материал.
« Последнее редактирование: Июль 01, 2011, 13:05:15 от Brainiac » Записан
accessdenied
Administrator
Ветеран
*****
Offline Offline

Сообщений: 1698


________Riga________


Просмотр профиля Email
« Ответ #12 : Июль 01, 2011, 13:16:51 »
Вверх

Лазер дает готовый поляризованный свет, и делается почти из мусора (инструкция есть в интернете но ссылку я не сохранил). Частоту менять нельзя, излучать будет лишь на 1 линии в УФ части спектра азота (имеется в виду нищебродский лазер на воздухе). Но смена частоты не нужна, тут дело в том что УФ излучение достаточно жёсткое чтоб портить молекулы. И у лазера большая интенсивность излучения. Правда тот вариант для кустарного изготовления импульсный, придется долго жарить им материал.
Ок, будет интересно посмотреть схему этой установки.
Какая длина волны УФ будет в итоге? Желательно не попасть в ближний спектр поглощения УФ воздухом.
Кстати как будите констатировать выживаемость молекул?
Записан

Per aspera ad astra with SW2001, Heq5 pro synscan, Canon 1000D
Brainiac
Guest


Email
« Ответ #13 : Июль 01, 2011, 14:10:28 »
Вверх

Рацемическая смесь (то есть 1:1 L- и D- изомеров) не поляризует свет. А значит, она не будет выглядеть черной через поляризатор ни под каким углом. Смесь с неодинаковой пропорцией изомеров будет выглядеть темнее через поляризатор под определенным углом, вплоть до черного при 100% преобладании 1 изомера. Выживаемость молекул определяется степенью затемнения поляризованного света при прохождении через раствор, а тип изомера - углом поворота светофильтра, при котором затемнение максимально.
« Последнее редактирование: Июль 01, 2011, 14:15:08 от Brainiac » Записан
Страниц: [1] Вверх Печать 
« предыдущая тема следующая тема »
Перейти в:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 2.0.2 | SMF © 2006-2009, Simple Machines LLC Valid XHTML 1.0! Valid CSS!