בתשובה לד''ר הושע אבינתן, 26/10/02 20:08
קואצרבטים ? 102239
ערן בילינסקי • בתשובה לד''ר הושע אבינתן יום א', 27/10/2002, 5:38
טוב, אני אצטט קצת מספרה של איריס פריי: מוצא החיים - מסתורין או בעיה מדעית?

עוד בשנות השישים של המאה שעברה אופיינה קבוצת חומרים כימיים ובהם דבק, עמילן, ג'לטין וחלבונים שונים על פי התנהגותם בתמיסה. החומרים הקולואידים (Kolla - דבק ביוונית) הובחנו מאלה הקריסטלואידיים, דוגמת מלח וסוכר, בכך שאינם מתגבשים בקלות ואף אינם נמסים בקלות אלא מהווים מעין תרחיף. היום ברור לנו, כי את דרך ההתנהגות בתמיסה מכתיב גודלן של מולקולות החומר המומס. במשך זמן רב תפסה הכימיה של הקולואידים מקום חשוב מאד באפיון ריאקציות ביוכימיות שונות בתא, ולמעשה רק בשנות העשרים המאוחרות, לאחר המצאת האולטרה-צנטריפוגה ועמה היכולת להפריד מהתמיסות ם תרחיפים דקים ביותר, התאפשרו בחינתו והבנתו של תוכן התא החי לא במונחים של קולואידים, אלא במונחים מולקולריים.
[...]
לפי התסריט של אופרין‏1 יצרו התרכובות האורגניות מעין תמיסות קולואידיות באוקיינוס הקדום. הכימיה של הקולואידים מלמדת, כי כאשר תמיסה המכילה פולימרים מגיעה לריכוז מסויים, מתרחשת בה הפרדה. בתהליך, הנקרא קואגולציה, מתקבלות שתי פזות. האחת, המרוכזת יותר, יוצרת מבנים סגורים מוקפים במעין מחיצה, ואלה מופרדים מן הפזה האחרת, המהולה, המהווה את שאר התמיסה. מדובר למעשה בהתקשרותם של פולימרים דוגמת חלבונים או סוכרים, בהשפעת כוחות בין-מולקולריים, למעין טיפות מיקרוסקופיות שאותן מכנה אופרין ב- 1936, קואצרבטים. הטיפות הקואצרבטיות מצטיינות בסגולתן לקלוט לתוכן תרכובות אחרות מן הסביבה ואופרין הניח, כי חלק מן הקואצרבטים שנוצרו ב"מרק הקדום" הכיל, ואף קלט מן הסביבה, הן מולקולות קטנות כחומצות אמיניות וחד סוכרים, והן מולקולות גדולות יותר דמויות חלבון, שהיו יכולות לתפקד כאנזימים ראשוניים. כך התאפשר מעין מטבוליזם ראשוני בתוך ה"טיפות". ואמנם בניסויי מודל שונים, שביצעו אופרין וקבוצתו, הופגנה יכולת הקואצרבטים לקלוט תרכובות אורגניות מן התמיסה החיצונית ולקיים בתוכם עין מטבוליזם.
עם קליטת חומרים מן הסביבה גדלות ה"טיפות", ובהגיען לגודל מסויים הן מתחלקות לשניים. בתהליך ההתרבות הזה של היחידה הקואצרבטית, אומר אופרין, מועברות ל"תאי הבת" כמה מתכונות "תא האם", ובעיקר הסידור הפנימי של מולקולות החלבון, סידור האחראי ליכולת לקלוט חומרים מן הסביבה ולגדול. אופרין משער כי ה"טיפות" בעלות המבנה הפנימי המוצלח ביותר התפתחו ביתר מהירות וגם קצב התרבותן עלה על זה של האחרות. כך נוצרה מעין ברירה טבעית בין הקואצרבטים. לטענתו, הכושר לקיים מטבוליזם ראשוני, לגדול ולהתרבות, וכן התחרות המתנהלת בין קואצרבטים שונים בשל השוני בהתאמתם לתנאי הסביבה מביאים לאבולוציה של מערכות יותר ויותר מורכבות ויעילות. בסופו של דבר הגיע שלב שבו אזלו כל החומרים האורגניים בסביבה, ורק האורגניזמים שהפכו לאוטוטרופיים, כלומר השכילו לפתח דרכים כדי להרכיב בעצמם חומרים אורגניים, שרדו והמשיכו להתפתח.

מתוך פרק ו', עמ. 69-72, "מוצא החיים - מסתורין או בעיה מדעית?", איריס פריי, ספריית "אוניברסיטה משודרת", בהוצאת משרד הביטחון - ההוצאה לאור.

‏1 אלכסנדר אופרין - ביוכימאי רוסי, שותף יחד עם הביוכימאי והגנטיקאי הבריטי הולדן ב"השערת אופרין-הולדן".
קואצרבטים ? 106043
ד''ר הושע אבינתן • בתשובה לערן בילינסקי שבת, 9/11/2002, 22:33
תודה רבה עבור התיאוריה המעניינת. אני חושב שכדאי יותר להתחיל את הסיפור מחומצות גרעין (או כפי שידידנו מהכפר טוען - מתרכובות ארומטיות), מאשר עם חלבונים. זאת מאחר שלא נצפתה בטבע יצירת חלבונים או חומרים דמויי חלבונים, אלא בעזרת חומצות גרעין. אני מסכים שעם ההתרבות העצומה של יצורים חד תאיים, כל התפתחות היא אפשרית תיאורטית. מה שמדהים הוא האחידות של המבנה המולוקולרי הבסיסי של כל היצורים שהתפתחו מהמרק הביוכימי. היצורים החד תאיים מתרבים פי 500,000 מהר יותר מאשר היונקים, כלומר מבחינת התרבות - 10 שנים של התרבות חיידקים שווים ל-‏5 מיליון שנים של התרבות יונקים. האדם, לפי ההשערה, נפרד מהקוף לפני 7 מיליון שנה. לפיכך, סביר להניח שבמשך עשרות שנים החיידקים יתפתחו בצורה שאפשר להקביל אותה להתפתחות האדם. אין הדבר כן. החיידק היחידי שידוע לי, שמשערים את זמן היווצרותו הוא חיידק שחפת האדם. שהתפלג כמשוער מחיידק שפחת הבקר לפני קצת יותר מ-‏300 שנה. וחיידק השחפת הוא דווקא החיידק המתרבה באיטיות הגדולה ביותר.
חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא
מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים
האייל הקורא RSS מאמרים | כתבו למערכת | אודות האתר | טרם התעדכנת | ארכיון | חיפוש | עזרה | תנאי שימוש © כל הזכויות שמורות