- Kémiai evolúció

- Biológiai evolúció

KORAI ELKÉPZELÉSEK

Primitív élet: spontán

Fejlett élet: a Teremtő által

Francesco Redi Lazzaro Spallanzani

Élet spontán nem keletkezik Minden élőlény másik élőlényből keletkezik

Pasteur kísérlete 1860-as évek

levegő

mikrobák csapdában

Az ősnemzés tana hamis! A mikrobák a levegőből kerülnek a húslevesben, nem pedig abban keletkeztek!

• A szerves anyagok különféle reakció eredményeképpen egyre bonyolultabbak lesznek

• Egyes makromolekulák kolloid aggregátumokat (koacervátumok) képeznek.

• A koacervátumok képesek a külvilágból anyagokat szelektíven felvenni

• Kémiai evolúció révén primitív élőlények keletkeznek

Oparin hipotézise Alexander Oparin

1. Szerves monomerek keletkezése szervetlen anyagból

2. Polimerek képződése

3. Önreplikálódó molekulák képződése

4. Elhatárolódás a külvilágtól - az elősejt képződése

0. Szervetlen anyag

1. Szerves monomerek

2. polimer

3. Komplementer lánc

4. Membránnal határolt kompartment

Az élet keletkezése 4 lépésben

- modern felfogás

vízgőz

CH4

Elektród

hűtés

Hideg víz

A lehűtött víz szerves anyagokat tartalmaz

Mintavétel

H2O

Stanley Miller

Szervetlen anyagból szerves anyagok: - aminosavak, cukrok, és nukleotid bázisok

De nem keletkezett: - ribóz, hosszú szénláncú zsírok, peptid kötés

1. Szerves monomerek képződése - Miller kísérlete (1953)

1. Ősleves: óceánokban, tócsákban 2. Őspizza: ásványi felszínek 3. Esőcseppek: esőcseppekben

Hol alakultak ki az életfeltételek?

Hipotézisek:

Feltételezés: redukáló őslégkör

2. Polimerizáció

Asp + Glu polipeptidek

120 oC

Fox és Dose: peptid kötés in vitro

3. Replikáció - Az RNS világ - a 22-es csapdája

Monomerek

Rövid RNS polimerek képződése

1

Replikáció

2

ribozimek

Az RNS önreplikációja RNS

Az önreplikálódó RNS templátként szolgál a fehérjeszintézishez

Polipeptid

A polipeptid segíti az RNS replikációját

Az RNS világ – RNS replikáció fehérjével

A genetikai kódolás evolúciója

RNS RNS RNS protein DNS RNS Protein genetikai info ribozim genetikai info enzim genetikai info messenger enzim

RNS

Polipeptid

4. A membrán és a progenota

Kétrétegű foszfolipid réteg spontán képződése

Membrán

Hidrofil fej

Hidrofób farok

H2O

Korai életfeltételek

Primitív sejtek:

(1)Kemoszintetizáló baktériumok (4 milliárd év) - energia: H2S oxidációja

(2) Anaerob fotoszintetizáló baktériumok (3.8 mrd év)

- a fényenergiát csak ATP képzésre használják (fotolízisre nem) - a szerves molekulák előállításhoz szükséges H-t H2S-ből vagy szerves anyagból.

(3) Cianobaktériumok:

- H forrásként a vizet használták (3.2 mrd év): O2: 2 milliárd éven keresztül nem szaporodott fel a légkörben (Fe2+ megkötötte), csak 1.5 milliárd éve kezdett növekedni

- O2: aero-respiráció kialakulásához

- O2 – UV – O3. : megvédi az élőlényeket, főként a szárazföldön

Kezesség: Néhány molekula a kötések pozíciója alapján két-féle verzióban (tükör szimmetria)

Cukrok: jobbkezesek

Aminosavak: balkezesek

Az élet monofiletikus eredetű - kiralitás

Az élet monofiletikus eredetű – a genetikai kód univerzális

Idegen Élet - exobiológia

Szilícium-alapú élet?

Élet a metán tengerekben?

UFÓK?