• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
  • تعداد بازديد :
  • 5365
  • دوشنبه 28/12/1385 - 19:25
  • تاريخ :

منشا حیات: ایجاد اولین سلول

منشا حیات: ایجاد اولین سلول

آن روزها اوضاع چطور بود؟

در ابتدا اکسیژن آزاد موجود در جو کم بود. ازن هم نبود که تابش ماوراء بنفش آفتاب را جذب کند. این شرایط باعث شد که اولین مولکولهای آلی ساده تشکیل شوند. آزمایشهایی که در شرایط مشابهی در لابراتورها انجام شده، نشان می‌دهد که امکان شکل گیری مولکولهای آلی در این شرایط بسیار بالاست. اگر گازهایی مثل CO2، CH4، NH3 و H2 را به همراه آب حرارت دهیم و سپس با تابش ماوراء بنفش به آنها انرژی بدهیم، مولکولها با هم واکنش می‌دهند و مواد آلی ایجاد می‌کنند. جالب است که این مواد، همان هایی هستند که اساسی ترین مواد درون سلول هستند، یعنی اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها، قند و اسیدهای چرب.

منشا حیات: ایجاد اولین سلول

مولکولهای نوکلئوتید، می‌توانند تکثیر شوند اسیدهای نوکلئیک و اسیدهای آمینه در کنار هم قرار گیرند و مولکولهای بلندی تشکیل دهند. مولکول بزرگ حاصل از اسیدهای آمینه، پلی پپتید و مولکول حاصل از اسیدهای نوکلئیک، پلی نوکلئوتید نامیده می‌شود. این مولکولها می‌توانند فرآیند سنتز خودشان را هدایت کنند. سنتز یعنی ساخت یک ماده شیمیایی. برای مثال، یک پلی نوکلئوتید در شرایط مناسب، پایه ای برای ساخت یک مولکول مشابه دیگر خواهد بود. (اینجا را ببینید.)

 

اما برای اینکه یک مولکول پلی نوکلئوتید از روی دیگری ساخته شود، حضور کاتالیزورهای پروتئینی (آنزیم ها) ضروری است، چون این روند بسیار کند است. در زمانهای دور، چنین مولکولهایی وجود نداشت؛ در عوض یونهای فلزی و مواد معدنی نقش کاتالیزور را ایفا کردند. با گذشت زمان، به مرور پلی نوکلئوتیدهای بیشتری ایجاد شد.

 

انتخاب طبیعت دست به کار می‌شود وقتی یک پلی نوکلئوتید با رونویسی از یک مولکول مشابه ایجاد می‌شود، امکان اشتباه نیز هست. هر یک از این اشتباهها باعث تغییر ساختار مولکول جدید می‌شود. پس همه پلی نوکلئوتیدهای تولید شده مثل هم نیستند و خواص متفاوتی دارند. وقتی این مولکولها در شرایط مختلف طبیعی از قبیل دماهای بالا، اسیدها، قلیاها و مواد شیمیایی، تابش نور و ... قرار می‌گیرند، عده ای از آنها از بین می‌روند و عده ای دیگر باقی می‌مانند. در آخر، مولکولهایی باقی می‌مانند که بهتر بتوانند خود را با شرایط محیط وفق دهند.

 

هیچ کس مطمئن نیست که اولین سلول چگونه به وجود آمد، اما اکثر دانشمندان معتقدند که روند طی شده چیزی شبیه این بود: حدود 5/3 الی 4 بیلیون سال قبل، تحول جدیدی ایجاد شد. زنجیرهای مختلف نوکلئوتیدی به دنبال منابع بیشتری بودند تا هر کدام تکثیر خود را سرعت دهند. برای این کار دیگر نمی شد به کاتالیزورهای قبلی اکتفا کرد. پس هر پلی نوکلئوتیدها شروع به تولید پلی پپتیدهایی کرد که فرآیند تکثیر از روی خودش را تسریع کند. نمی دانیم این تغییر و تحول چگونه ایجاد شد و چطور مولکول های نوکلئوتیدی این توانایی را یافتند که سنتز پلی پپتیدها را کنترل کنند، اما این اساسی ترین قدم به سمت ایجاد اولین سلول بود.

منشا حیات: ایجاد اولین سلول

 

اولین سلول برای اینکه تکثیر پلی نوکلئوتیدها به کمک پلی پپتید با اطمینان بیشتری انجام شود، باید پلی نوکلئوتید جدید به همراه آنزیم های مورد نیاز آن در یک محیط مناسب و بسته قرار می‌گرفت. این همان چیزی است که ما امروز هم می‌بینیم. کار غشای سلول اینست که اطراف اندامهای سلولی را فراگیرد و از آنها محافظت کند. از آنجایی که مواد شیمیایی نمی توانند به راحتی وارد این محیط شوند، امکان کنترل واکنش های شیمیایی درون سلول وجود دارد. شاید اولین غشای سلولی به طور کاملا اتفاقی از کنار هم قرار گرفتن چند مولکول فسفولیپید (چربی هایی که فسفر هم در مولکولشان وجود دارد) شکل گرفت. شاید هم حقیقت چیز دیگری باشد.

 

 

UserName