Земное эхо законов космоса. О единстве общих законов физического и духовного миров
Шрифт:
Вторая группа включает также 8 аминоріслот, особенность строения которых состоит в том, что в структуре А с начальным звеном радикалов Н- С-Н соединяется атом углерода, присоединяющий к себе различные звенья, определяющие отличительные особенности каждого из радикалов в этой группе. Третья группа включает 4 аминокислоты, у которых соединенное с базовой компонентой В начальное звено радикала имеет строение =СН и присоединяет к себе два переменных звена А] и А2 различного строения.
Следует также отметить, что в каждой из первых двух групп можно выделить по две подгруппы, для одной из которых характерно присоединение к начальному звену СН2 гидроксилов ОН или звена СН3,
Эволюция строения аминокислот
Процесс последовательного нарастания сложности строения аминокислот (процесс "эволюции строения" аминокислот) начинается безусловно с образования глицина - простейшей из 20 рассматриваемых аминокислот. Следующим шагом в усложнении строения аминокислот (их "утяжеления") по линии присоединения гидроксила ОН является образование серина, в котором радикал имеет строение СН2ОН (см. рис.2). Третьим шагом в этом направлении является образование фенилаланина, в котором звено ОН заменено на бензольное кольцо.
Четвертым шагом в эволюции аминокислот является образование тирозина, в котором один из атомов Н в бензольном кольце заменен гидроксилом ОН. Дальнейшее утяжеление переменной части радикала "А" оказывается, по-видимому, энергетически неустойчивым и процесс эволюции аминокислот переходит на новый тип структур - радикал удлиняется за счет присоединения к начальному звену СН2 атома углерода, к которому присоединяются различные переменные звенья (см. рис.2). В результате пятым шагом эволюции строения аминокислот является образование глутаминовой кислоты, имеющей строение В-СН2– СН2– СООН. Шестым этапом эволюции аминокислот является образование метионина, в котором звено СООН заменено серусодержащим звеном SCH3.
На следующем седьмом этапе вновь происходит определенное качественное изменение структуры. Дальнейшее утяжеление группы, присоединяемой к структуре В-СН2– СН2, становится, по-видимому, также энергетически неустойчивым и один из атомов водорода во второй группе СН2 заменяется на звено СН3, а звено SCH3 заменяется также на СН3. Так возникает лейцин. В результате тип структуры аминокислоты на этом этапе эволюции приобретает вид: В-СН2– СН(СН3)2.
На восьмом этапе конечное звено еще более утяжеляется и структура аминокислоты приходит к виду: В-СН2– СООН (аспарагиновая кислота).
Дальнейшее нарастание сложности структуры, присоединяемой к начальному звену радикала СН2, становится также, по-видимому, энергетически неустойчивым и дальнейший процесс эволюции строения аминокислот переходит на путь замены примыкающего к базовой компоненте В радикала СН2А на структуру типа АГСН-А2. Таким образом, девятый этап эволюции строения аминокислот знаменует появление нового типа структур. Первой из аминокислот такого типа является валин: В-СН-СН3)2. Далее одна из групп СН3 заменяется на более сложную структуру СН3– СН2. Так образуется изолейцин. На одиннадцатом этапе эволюции группа СН3– СН2 заменяется звеном ОН. Это треонин.
И, наконец, на двенадцатом этапе эволюции возникает принципиально новая
Прямой путь эволюции замкнулся. Дальнейшего нарастания сложности строения аминокислот не происходит. Природа находит другой путь эволюции. Этот путь заключается в том, что вместо первоначальной структуры В-Н (глицин) сразу возникает структура В-СН3 (аланин).
Следующим шагом на этом пути является замена одного из атомов водорода в звене СН3 на SH. Так образуется цистеин. Дальнейшее усложнение структуры радикала заключается в замене звена SH на пиридиновое кольцо (гистидин). На следующем этапе к пиридиновому кольцу присоединяется еще и бензольное кольцо (триптофан).
На этом усложнение структур типа В-СН2– А за счет утяжеления переменной части радикала А становится на этом пути эволюции, по- видимому, также энергетически не оправданным и направленность эволюции вновь приводит к появлению такого типа структур, в которых с начальным звеном радикала СН2 связывается атом углерода, присоединяющий к себе различные азотсодержащие структуры. Так возникает глутамин: B-CH2– CH2– CONH2.
Глицин Н Н - С - Н Аланин
і
н
Серии Н-С-Н Н-С-Н Цистеин
I I
ОН SH
На следующем этапе цепь углеродных атомов в составе радикала удлиняется, в нее вклиниваются еще два звена СН2 и возникает структура, имеющая вид: B-CH2– CH2– CH2– CH-NH2 (лизин). Однако, дальнейшее прямое наращивание длины углеродной цепи, присоединяемой к структуре В- СН2– СН2 становится, по-видимому, энергетически неоправданным и процесс эволюции вновь приводит к возникновению несколько иного вида структур. На следующем этапе эволюции аминокислот цепь из звеньев СН2 несколько сокращается, но усложняется строение азотсодержащих звеньев радикала. Так образуется аргинин (B-CH2– CH2– CH2– NH-CN2H3).
На последующем этапе эволюции у конечного атома углерода уже все три связи заняты кислородом и группой NH2, в результате чего образуется структура аспарагина, имеющая вид B-CH2– CONH2. Дальнейший путь нарастания сложности строения радикала вновь приводит к образованию структур, у которых в начальном звене радикала уже два атома водорода оказываются замещенными более сложными структурами и радикал приобретает вид АгСН-А2 и это однозначно приводит вновь к образованию последовательно структур валина, изолейцина, треонина и пролина.
Таким образом, оба пути эволюции приводят по мере развития строения аминокислот к образованию пролина, замкнутая кольцевая структура которого знаменует поворот от одного направления эволюции к другому. Образование пролина можно рассматривать, как поворотный пункт в эволюции аминокислот. Причем, если на прямом пути от глицина к пролину на ключевых этапах перехода к более сложному типу структур в составе радикалов появляются атомы кислорода или кислородсодержащие группы ОН, то на другой ветви эволюции характерным является присутствие в составе радикалов азотсодержащих групп (см. рис.2).