Эволюция и происхождение жизни с позиции квантовой теории

Автор Юрий Ф, апреля 25, 2008, 17:27:08

« назад - далее »

Юрий Ф

Привет всем участникам дискуссии. Я здесь человек новый и совсем не специалист в области биохимии. Однако, достаточно подробно изучал другое направление науки (точнее физики), которое, как мне кажется, может дать общий ответ на многие вопросы, касающиеся эволюции и ЕО, хотя и с нетрадиционной для биохимика стороны. Речь идет о квантовой теории (КТ). Скептиков прошу все же задержать свое внимание еще на пару минут. Многие воспринимают КТ довольно упрощенно, как некий, достаточно сложный мат.аппарат, который на практике позволяет расчитать "пару параметров" в не очень сложных физических или химических взаимодействиях. Но дело в том, что современное понимание КТ кардинально меняет всю физическую картину мира. Чтобы стало ясно, о чем идет речь, придется провести небольшое вступление. Традиционное толкование КТ, предложенное ее отцами-основателями Копенгагенской школы, страдает от серьезных внутренних противоречий в понимании квантового измерения, и полностью несовместимо с принципами локальности, что ясно продемонстрировал опыт Аспекта. В результате идея Эйнштейна о скрытых параметрах, позволяющих объяснить якобы кажушуюся недетерминированность квантового измерения, была окончательно отвергнута. Выходов из этого тупика есть только два. Превый - признать "магические" свойства коллапса квантового состояния при измерении (или наблюдении, что тоже самое) и глобальную нелокальность квантовых взаимодействий. Второй - отказаться от привычных представлений о мире, признав КТ всерьез! Что же означает этот второй путь, который впервые указал Хью Эверетт в 1957 году? Суть его предложения сводится к тому, что вся Вселенная должна подчиняться законам КТ как единая система, и никакого коллапса квантового состояния, и, следовательно, нарушения унитарной квантовой эволюции, на самом деле не происходит. Т.е. в результате взаимодействия измерительного прибора (частью которого фактически является сам человек) и некоторой квантовой системы реализуются все возможные исходы измерения. Почему же человек наблюдает только ОДНО из них? Да просто потому, что в результате спутывания квантового состояния макросистемы и измеряемой микросистемы происходит декогеренция, которая выделяет как бы "незамечающие" друг друга результирующие квантовые состояния, каждое из которых описаывает конкретный результат измерения в микросистеме и макросистему (включая человека), которая зафиксировала именно этот конкретный результат. Эти отдельные "ветви", в которых реализуются разные результаты измерения, в дальнейшем не могут никаким образом воздействовать друг на друга, и поэтому из одной ветви нельзя увидеть другую никаким физическим путем, если декогеренция захватила достаточно значительную по объему (числу частиц) систему. В рамках каждой такой ветви мир воспринимается как практически классический, за исключением небольшой недерминированности, связанной с результатами квантовых измерений. Однако, каждая из этих ветвей одинаково реальна и существует в физическом смысле. Квантовое измерение действует как усилитель, который записывает квантовое сотояние первоначально практически изолированной от внешнего мира микросистемы на макроуровень, из которого оно уже практически не может быть извлечено или стерто, т.е оно необратимо. Поскольку квантовые взаимодействия, приводящие к необратимым макропоследствиям происходят постоянно и практически везде, а их результаты постоянно накапливаются на макроуровне окружающей среды, то весь наш мир непрерывно делится на все новые и новые ветви, каждая из которых в конечном итоге определяет свойства всего мира. Будет ошибкой считать, что процесс такого деления Вселенной происходит мгновенно сразу во всем пространстве. Это нормальный физический процесс, который не может распространятся со скоростью, превышающей скорость света. Это больше похоже на объемное кипение жидкости, когда пузырьки начинают расти сразу по всему объему, впоследствии перекрываясь друг с другом. Благодаря тому, что процесс декогеренции происходит с конечной скоростью в пространстве, все нелокальные эффекты КТ становятся локальными. Теперь больше нет никаких фокусов с необъяснимым коллапсом, который самим фактом своего существования отвергает исходные законы квантовой эволюции, никак при этом не объясняя, почему он происходит, и как физически происходит выбор одной возможности из многих. Больше нет никаких противоречий в разделении квантовой системы и мифического "классического наблюдателя", без которой традиционное толкование КТ обойтись не может. Более того, один из самых спорных постулатов КТ о вероятности исходов измерения становится теоремой и следствием других основных постулатов. Это не так давно доказал Д.Дойч. Такая интерпретация КТ позволяет элегантно и просто решить все основные проблемы традиционного толкования, но ценой кардинальной смены наших представлений о мире. Каждый из нас постояно разделяется вместе с окружающим его миром на сотни и тысячи копий, которые постепенно все больше и больше отличаются друг от друга, хотя любые две копии, начиная с какого-то момента в прошлом, имеют общую историю и память. Этот квантовый постоянно разделяющийся мир получил название Мультиверс (Multiverse) в отличие от Вселенной (Universe). Мы не можем наблюдать Мультиверс целиком, т.к. наше сознание все время остается в рамках одной ветви, хотя одновременно оно (сознание) существует во всех возможных вариантах. Подробнее о многомировом толковании КТ можно узнать, например, начав с FAQ
http://www.hedweb.com/manworld.htm
Кроме того, есть большой набор статей на arxiv.org, посвященный этой тематике и проблемам с ней связанным.
Итак, что же дает нам Мультиверс для понимания проблемы возникновения жизни на Земле? Полностью снимается вопрос о том, что чрезвычайно малая вероятность возникновения жизни препятствует ее спонтанному возникновению, причем даже если для этого требуется несколько отдельных очень маловероятных шагов! Потому что, благодаря мультиверсу, реализуются АБСОЛЮТНО ВСЕ ФИЗИЧЕСКИЕ возможности. Параллельно нашей Земле в других ветвях Мультиверса существует гигантское количество планет Земля, на которых жизнь и человек так и не появились. Но мы, как продукт этой эволюции, можем наблюдать только такую Землю где, несмотря на чрезвычайно малую априорную вероятность, это все-таки произошло! На других версиях Земли просто некому наблюдать. Это совершенно физическое обоснование антропного принципа. Более того, если действительно зарождение жизни - чрезвычайно маловероятное событие, то в конкретном эксперименте наблюдать его невозможно с практической точки зрения. Хотя Мультиверс при этом все равно гарантирует, что одна из невообразимо гигантского числа последующих копий экспериментатора все-таки воскликнет: "Эврика!".
"Complex problems have simple, easy to understand, wrong answers" - Henry Louis Mencken

DNAoidea

собственно говоря - а почему так сложно? (я вообще-то понял в вашем посте совсем не всё) Если просто предположить Вселенная бесконечна (не важно во времени или пространстве) то понятно что сколь ни мала вероятность появления жизни (хотя лично я в это не очень верю, но это несколько иной вопрос), то она всё равно где-то да появится, и где то живёт точно моя или ваша копия.
правда, это вопрос не теории эволюции, а происхождения жизни.

Юрий Ф

Дело в том, что даже если вселенная бесконечна в пространстве, она конечна во времени, следовательно для нас, физически ограничена пределами распространения света от момента Большого взрыва. А вероятность может оказаться так мала по сравнению с числом частиц в этой области, что возникновение жизни так рано будет объяснить весьма затруднительно, о чем постоянно твердят креационисты. С учетом мультиверса база, на которой должна была возникнуть жизнь расширяется колоссально, и это уже не вызывает вопросов. К эволюции это имеет отношение постольку, поскольку в процессе эволюции неоднократно происходили революционные скачкообразные и по-видимому весьма маловероятные события, такие как возникновение полового размножения, и многие другие, обсуждающиеся на этом форуме. Их также сложно объяснить без привлечения мультиверса, если вероятности этих скачков оказываются порядка 10-100 или даже еще меньше. Другие интересные выводы, если окажется что вероятность возникновения жизни действительно чрезвычайно мала:
1.Бессмысленно пытаться повторить это экспериментально
2. В наблюдаемой Вселенной вся жизнь белкового типа имеет общий источник происхождения, при этом вполне возможно, что неземной.
3. Если вероятность появления разума также очень мала, то нет смысла тратить ресурсы на поиск внеземного разума. Либо внеземной разум существует,  но это наши "родственники", а мы скорее всего находимся под их контролем.

А вся тема была поднята прежде всего с целью опровержения креационизма.
Если что-то непонятно, то я постараюсь пояснить. Тем более, что среди русскоязычных "источников" на тему многомировой интерпретации КТ много домыслов, которые совершенно не соответсвуют действительности.
"Complex problems have simple, easy to understand, wrong answers" - Henry Louis Mencken

f_evgeny

Цитата: "Юрий Ф"если окажется что вероятность возникновения жизни действительно чрезвычайно мала
Вот не понимаю всех этих разговоров о величине вероятности. На мой взгляд, мы не имеем никакого права даже пытаться оценить вероятность возникновения жизни.
Почему? Да очень просто, потому, что мы не знаем закономерностей этого процесса. Представим себе множество всех возможных состояний всех атомов (для простоты) вселенной. Пусть мы знаем вероятность составления из этих атомов молекул. Пусть мы знаем формулу первой самовоспроизводящейся  молекулы. Тогда мы можем посчитать вероятность появления этой молекулы. Но! Мы не учли других закономерностей, распространяющихся на это множество. А эти закономерности будут ограничивать количество состояний всех атомов и тем самым повышать вероятность возникновения нашей гипотетической первой молекулы. Хотя некоторые закономерности могут и понижать вероятность ее возникновения. Причем эти закономерности могут изменять вероятности на много порядков.
Таким образом, все упирается в закономерности, действующие в множестве всех в общем случае частиц вселенной.
Пример. Пусть нет закона тяготения, а атомы равномерно распределены в пространстве вселенной. Вероятность составления молекул одна (мала). Теперь включаем закон тяготения. Частицы сближаются и слипаются. Вероятность изменяется на несколько порядков.
Т.е. нам даже рассуждать в самом общем смысле можно только о поиске закономерностей процесса возникновения жизни. А не оценивать величину вероятности.

DNAoidea

Цитата: "Юрий Ф"А вероятность может оказаться так мала по сравнению с числом частиц в этой области, что возникновение жизни так рано будет объяснить весьма затруднительно, о чем постоянно твердят креационисты.
ну мало может быть, но до такой степени - почти наверняка нет - слишком много совпадений использования конретных химических свойств молекул которые сейчас не имеют никакого значения - в частности это неспецифическое сродство нуклеиновых кислот и белков, которое помеха ныне но было крайне важно в возникновении.
Цитата: "Юрий Ф"К эволюции это имеет отношение постольку, поскольку в процессе эволюции неоднократно происходили революционные скачкообразные и по-видимому весьма маловероятные события, такие как возникновение полового размножения, и многие другие, обсуждающиеся на этом форуме. Их также сложно объяснить без привлечения мультиверса, если вероятности этих скачков оказываются порядка 10-100 или даже еще меньше.
а это их чего следует? как раз с половым размножением всё достаточно ясно - каждый из компонентов может существовать и сам по себе и даже существует ныне.
Другие интересные выводы, если окажется что вероятность возникновения жизни действительно чрезвычайно мала:
Цитата: "Юрий Ф"
2. В наблюдаемой Вселенной вся жизнь белкового типа имеет общий источник происхождения, при этом вполне возможно, что неземной.
интересно как такое возможно если предел видимости вроде бы 10 млрд с. л., то есть между крайними объектами 20, а возраст Вселенной оценивается в 15.
то есть, я конечно, не хочу сказать, что не может быть что вероятность очень низкой, почему нет, но это только один из возможных вариантов - вероятность либо высокой либо низкой. :) и, честно говоря, я больше склоняюсь к первому.
а вообще я согласен с f_evgeny - слишком мало у нас данных чтобы оценить вероятность, и если мы ещё можем что-то сказать про происхождение жизни - потому что оно основано только на химических, геологических и прочих законах, которые мы в общем-то знаем, то про отдельные события в эволюции говорить уже куда труднее - потому что они не следуют не из каких законов природы, а получились в результате эволюции - а этот процесс, не все, конечно, но некоторые законы создаёт сам для себя, фиксируя случайности.

Imperor

Цитата: "f_evgeny"Таким образом, все упирается в закономерности, действующие в множестве всех в общем случае частиц вселенной.
Во-первых, всё дело в том, что "закономерности, в которые всё упирается" (химические и термодинамческие законы), как раз не разрешают, а запрещают образование сложных органических молекул (типа полинуклеотида). Поэтому наличие известных нам "закономерностей", наоборот, уменьшает вероятность возникновения жизни.
Во-вторых, здесь может идти речь и о чисто вероятностных процессах, так как, например, последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК cовсем не хаотична - она должна быть определенной, чтобы молекула ДНК "приобрела смысл" (например, начала кодировать соответствующий белок).
ДНК состоит из четырех видов нуклеотидов, различающихся азотистыми основаниями Аденин (А), Гуанин (Г), Тимин (Т) и Цитозин (Ц).
С точки зрения химических законов, между вот этой цепочкой нуклеотидов:
ААЦТГГТЦАТТААААГТЦГГ
и этой:
ГГГТЦАТТЦГАТЦАГААТЦТ
никакой разницы нет.
А вот с точки зрения наличия или отсутствия в этой цепочке информации - разница в последовательности нуклеотидов может быть критической.
Очевидно, что эта разница будет определяться именно вероятностными законами.
Впрочем, "к чему плащи, к чему кинжалы" (С), если мы до полинуклеотидов даже не доходим - химические законы без всяких там вероятностей  :wink: просто запрещают спонтанный синтез самих нуклеотидов (т.е. "кирпичиков" полинуклеотидов).

Imperor

Цитата: "Юрий Ф"А вся тема была поднята прежде всего с целью опровержения креационизма.
Надо сказать, что Вы весьма странно опровергаете креационизм  :wink:

Дело в том, что предлагаемое Вами решение для науки абсолютно бесперспективно. Даже БОЛЕЕ бесперспективно, чем признание наличия Разума, создавшего этот мир (креационизм).
Ибо модель мультиверсума (огрубленно - "параллельные миры") - дает универсальный ответ АБСОЛЮТНО НА ВСЕ вопросы.
Например:

Вопрос: Почему возникла жизнь?
Ответ: Просто реализовалась такая возможность в одном из бесконечных параллельных миров (т.е. в нашем). И поэтому мы здесь ее и наблюдаем.

Вопрос: Как мог возникнуть мейоз :shock: ?  :shock:
Ответ: Просто реализовалась такая возможность в одном из бесконечных параллельных миров, и поэтому мы ее здесь наблюдаем.

Вопрос: Как мог возникнуть человеческий мозг?
Ответ: Просто реализовалась такая возможность... (далее см. выше).

Вопрос: Почему мы наблюдаем яркую окраску у бабочек, когда она должна была бы быть защитной?
Ответ: Просто реализовалась такая возможность...

Вопрос: Почему у павлина такой хвост?
Ответ: Просто реализовалась такая возможность...

Вопрос:
По какому механизму возникают сложные органы (например, крыло птицы или жгутик бактерии)?
Ответ: Просто реализовалась такая возможность...

Вопрос:
Почему люди не летают? Я говорю, почему люди не летают так, как птицы... (С)  :)
Ответ: Просто реализовалась такая возможность...  :lol:

Очевидно, что науке Ваша версия универсального объяснения просто неинтересна, так как становится просто нечего изучать. Именно по этой причине наука вряд ли когда-нибудь согласится с креационизмом, т.к. креационизм, по сути, дает примерно такой же универсальный ответ на все вопросы. Вы же, борясь с креационизмом  :) предлагаете точно такой же "рецепт", только гораздо более непривычный для человеческих мозгов (следовательно, более худший).

Вы, физики, вообще, странные люди  :wink:  
Мы, биологи, привыкли до всего докапываться. Для нас вопрос "ПОЧЕМУ" - самый интересный.
Вы же, физики, традиционно даете на этот вопрос весьма забавный ответ - так устроено в природе (т.е., говоря простым языком - "потому что потому").
Мы спрашиваем - "ПОЧЕМУ Земля не улетает от Солнца"?
Вы отвечаете - "потому что есть сила притяжения".
Мы спрашиваем - "А что такое сила притяжения"?
Вы отвечаете - "...о природе этой силы я предоставляю судить будущим поколениям..."  :)
Т.е. как в той пьесе у Мольера :)
Пациент: Почему яд отравляет?
Врач: Потому что в нем содержится "фактор отравления" :wink:

Так что извините, но мне лично гораздо более симпатичен второй вариант интерпретации КМ, о котором Вы вскользь упомянули - а именно, квантовая магия.
Некоторое время назад я даже написал по этому поводу статью, где весьма смело (как я тогда думал) попытался показать, что весь наш мир - не более, чем многомерная квантовая матрица, которая управляется некоей "нелокальной" (нематериальной) программой. Я даже имел наглость утверждать, что "физики когда-нибудь  :lol: додумаются до этой же идеи.
Как потом оказалось, идея "нелокальных взаимодействий" уже давным-давно и абсолютно серьезно обсуждается в профессиональной квантовой физике. А весь остальной мир до сих пор не в курсе, и пока отстало бродит в дремучем лесу материалистических интерпретаций КМ тридцатилетней давности.  А сам я, оказывается, в очередной раз "изобрел велосипед". К тому же, весьма примитивный, т.к. для обоснования своей идеи "мировой квантовой матрицы" пользовался исключительно натурфилософскими рассуждениями.

В общем, имхо, такая, "нелокально-магическая" интерпретация КМ-эффектов гораздо меньше "ломает" мозг, чем Ваша идея мультиверсума.

DNAoidea

Цитата: "Imperor"мы до полинуклеотидов даже не доходим - химические законы без всяких там вероятностей  :wink: просто запрещают спонтанный синтез самих нуклеотидов (т.е. "кирпичиков" полинуклеотидов).
опять фантазии? вы не знаете как работают энзимы? они вообще-то просто делают более вероятным определённые реакции, но никак не невозможные возможными...
в самом деле, сколько можно повторять одно и тоже... может вам на первый курс бы, а? там про это говорят.

zK

Цитата: "Imperor"... для обоснования своей идеи "мировой квантовой матрицы"...
Imperor, Вы просто напишите на своем щите: "А все-таки она матрица!" - и будете неуязвимым как Mephitis. :oops:

Imperor

Цитата: "DNAoidea"они вообще-то просто делают более вероятным определённые реакции, но никак не невозможные возможными...
:shock: Ну так я же и пишу:
Цитата: "Imperor"...всё дело в том, что "закономерности, в которые всё упирается" (химические и термодинамческие законы), как раз не разрешают, а запрещают образование сложных органических молекул (типа полинуклеотида). Поэтому наличие известных нам "закономерностей", наоборот, уменьшает вероятность возникновения жизни.
DNAoidea, Вы что, не понимаете, что "запрещать" можно не только в буквальном смысле, и в вероятностных терминах?

f_evgeny

Цитата: "Imperor"
Во-первых, всё дело в том, что "закономерности, в которые всё упирается" (химические и термодинамческие законы), как раз не разрешают, а запрещают образование сложных органических молекул (типа полинуклеотида).
Так что же, их не существует? Раз известные нам закономерности запрещают их образование?
Цитата: "Imperor"
Поэтому наличие известных нам "закономерностей", наоборот, уменьшает вероятность возникновения жизни.
Как я писал в своем посте, одни закономерности увеличивают, другие - уменьшают. Причем значительная часть закономерностей нам неизвестна.
Вы говорите о химических и термодинамических законах.
Прокомментируем. Химические и физические законы выполняются всегда, но в определенных условиях могут действовать другие законы, которые направлены в другую сторону. Пример. Пусть система состоит из одних электронов. Действуют силы отталкивания и электроны разбегаются друг от друга. Если мы вводим еще элементы в систему, те же электроны входят в состав атомов и тел, действуют другие законы  и те же электроны ведут себя совершенно по другому.
Термодинамические законы вообще к жизни в общем смысле неприменимы. Они описывают замкнутые системы, а жизнь - открытая система с притоком энергии.
В общем нельзя появление жизни сводить только к элементарным химическим и физическим законам и на основе этих законов оценивать вероятность.

Ярослав Смирнов

Цитата: "Imperor"Во-первых, всё дело в том, что "закономерности, в которые всё упирается" (химические и термодинамческие законы), как раз не разрешают, а запрещают образование сложных органических молекул (типа полинуклеотида).

Имперор, прошу Вас, просто умоляю -
1) процитируйте принцип Ле-Шателье;
2) скажите, в каких условиях равновесие реакции поликонденсации смещено в сторону образования полимеров;
3) никогда больше не называйте "невозможными" реально протекающие реакции.
Нам лунный свет работать не мешает.

Imperor

Цитата: "f_evgeny"Так что же, их не существует? Раз известные нам закономерности запрещают их образование?
Кого их? Вы имеете в виду нуклеотиды, полинуклеотиды и полипептиды?
Если Вы имеете в виду эти вещества, то да - в неживой природе их не существует.
Эти вещества существуют только в живой природе, и в лабораториях.

С живой природой все понятно - там эти вещества собираются с помощью поразительно продвинутых нанотехнологий - специальными молекулярными машинами типа рибосомы или ДНК-полимеразы, которые представляют собой настоящий нанотехнологический шедевр эффективности, скорости и точности работы (о котором нам пока приходится лишь мечтать):
http://www.fytbolkin.ru/design/sciencefutpic/11408062big.jpg
http://tarakanov.by.ru/work_bio/protsyn.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Atp_synthase.PNG
http://bio.fizteh.ru/student/files/biology/biolections/lection05/fig10.jpg
http://www.homepc.ru/upload/iblock/792/nobel_chem1.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/DNA_Repair.jpg/300px-DNA_Repair.jpg

В лабораториях получение полипептидов и полинуклеотидов весьма трудоемко, но тоже делается.
Основная проблема - образование пептидной связи (так же как и полинуклеотидной) - это сильно эндотермическая реакция (т.е. данная реакция термодинамически невыгодна):
Википедия. "Химическая эволюция":
ЦитироватьБиомакромолекулы — это белки и нуклеиновые кислоты. Увеличение молекулярных цепей (полимеризация) нуждается в энергии и происходит с выделением воды (конденсация). При расщеплении макромолекул (гидролиз) энергия выделяется. Так как химическое равновесие настолько сильно смещено в сторону мономеров, что реакция протекает термодинамически необратимо в сторону гидролиза полимеров, синтез полимеров невозможен без постоянного поступления энергии. Даже с помощью теоретической поддержки испарением воды, добавлением солей (связывают воду) или распадом продуктов, равновесие смещается лишь незначительно. В итоге возникновение жизни очень вероятно связано с надежным источником энергии, который использовался бы для полимеризации

ЦитироватьЕсли нагреть смесь нуклеотида в присутствии полифосфатов до 55 °C, то хотя и возникают полинуклеотиды, но все же соединение происходит вероятнее за счет 5'-и 2'-C-атомов рибозы, так как оно протекает легче, чем во всех организмах имеющиеся 5'-3'-связи. Из обоих типов полинуклеотидов образуются двойные цепи (сравни со строением ДНК).

Из-за проблем с термодинамической невыгодностью реакций полимеризации (и выгодностью обратной реакции - гидролиза полимера), химики применяют различные хитрости. Например, предварительно активируют аминокислоты обработкой фосгеном: http://belok-s.narod.ru/tb_8.htm
А вот вся методика получения полипептида в общих чертах. Оцените, сколько шансов у НЕЖИВОЙ природы повторить эти операции:
http://belok-s.narod.ru/tb_8.htm
ЦитироватьСпецифической особенностью полипептидного синтеза является огромное число идентичных стадий, которые необходимо проводить на каждом этапе: образование новой пептидной связи, удаление защитной группы для подготовки к следующей стадии элонгации (удлинения) цепи и промежуточные отмывки от избытка реагентов и побочных продуктов после каждого химического превращения. метод, разработанный Р.Меррифилдом, дал возможность автоматизировать этот процесс и снизить механические потери. Согласно этому методу, первый мономер во вновь строящейся цепи синтезируемого полипептида ковалентно связывается с нерастворимым носителем (смолой сополимер стиролдивинилбензола) и все последующие стадии проводятся с полипептидом, растущим на этой смоле. Этот метод известен как твердофазный синтез полипептидов. К смоле попеременно добавляют очередной синтон (мономер, содержащий набор защитных групп и в ряде случаев активированные остатки) и реагент для удаления концевой защитной группы (обычно в остаток). Химические стадии сопровождаются соответствующими промывками. В течение всего процесса пептид остается связанным со смолой. Поместив в колонку смолу, с которой связан синтезируемый полипептид, можно легко автоматизировать процесс, запрограммировав смену потоков через колонку: синтон (мономер) растворитель смесь для удаления защиты растворитель и т.д. разработаны специальные приборы для автоматизированного полипептидного синтеза. Применение такого прибора позволяет получить такие сложные полипептиды, как 99-членный полипептид протеазу, кодированную ВИЧ-1. Эта протеаза нужна для протеолитического разрезания больших полипептидов, образовавшихся при трансляции (белковом синтезе) вирусных и-РНК. Огромный интерес к этой протеазе обусловлен надеждой найти специфические ингибиторы замедляющие работу этого фермента и следовательно предотвратить образование вирусных частиц. Для синтеза приведенной выше протеазы на автоматическом пептидном синтезаторе "Applied Biosystem" потребовалось около 200 химических процедур, не считая промывок, предшествующих каждой смене реагента. На завершающей стадии защищенный полипептид, ковалентно связанный со смолой, снимается с нее и защитные группы удаляются соответствующими обработками.
На всякий случай добавлю (для ясности) - обратная реакция (гидролиз пептида) грозит пойти в любой момент при отклонении от этих специфических, искусственно созданных условий.
Так что существующие закономерности, а именно сама природа полипептидных и полинуклеодных связей, действительно, крайне снижают вероятность их образования (т.е. "запрещают"), и "разрешают" (повышают вероятность) распада этих связей.
Теперь understand? :wink:
Впрочем, мы явно отклонились от темы данной ветки. Для обсуждения проблемы химической состоятельности / несостоятельности абиогенеза есть соседняя соответствующая ветка. Там эта проблема уже давно и весьма подробно разбирается. Крайне рекомендую для просмотра обзорную статью академика А.С. Спирина, посвященную данной проблеме. А вот его цитата:
ЦитироватьВопрос не в том, как из нуклеотидов могли сложиться первые РНК, а в том, как могли появиться сами нуклеотиды. Я два года пытался разобраться в этой проблеме и в конце концов пришел к выводу, что жизнь на Землю могла быть занесена только из космоса. Я убежден, что синтез нуклеотидов невозможен ни при каких условиях – тех, которые мы знаем. Единственное, что остается предположить, что они возникли каким-то неведомым нам образом. Пожалуйста, хотите, думайте о божественном вмешательстве, но это для нас непривычно, а хотите, так просто отделывайтесь фразой о том, что условия в космосе настолько разнообразны, что среди них найдутся и такие, каких мы и вообразить-то не в состоянии».

Imperor

ЦитироватьИмперор, прошу Вас, просто умоляю -
Ярослав. Я тоже прошу Вас - никогда больше не пытайтесь обсуждать со мной химические аспекты проблемы абиогенеза.
Извините за резкость, но Вы либо полностью некомпетентны в этой области (и поэтому Вам кажутся возможными невозможные вещи), либо просто невменяемы.

grumbler

Цитата: "Imperor"С живой природой все понятно - там эти вещества собираются с помощью поразительно продвинутых нанотехнологий - специальными молекулярными машинами типа рибосомы или ДНК-полимеразы, которые представляют собой настоящий нанотехнологический шедевр эффективности, скорости и точности работы (о котором нам пока приходится лишь мечтать)...
Основная проблема - образование пептидной связи (так же как и полинуклеотидной) - это сильно эндотермическая реакция (т.е. данная реакция термодинамически невыгодна)...
Из-за проблем с термодинамической невыгодностью реакций полимеризации (и выгодностью обратной реакции - гидролиза полимера), химики применяют различные хитрости. Например, предварительно активируют аминокислоты обработкой фосгеном...
Оцените, сколько шансов у НЕЖИВОЙ природы повторить эти операции. На всякий случай добавлю (для ясности) - обратная реакция (гидролиз пептида) грозит пойти в любой момент при отклонении от этих специфических, искусственно созданных условий.
Так что существующие закономерности, а именно сама природа полипептидных и полинуклеодных связей, действительно, крайне снижают вероятность их образования (т.е. "запрещают"), и "разрешают" (повышают вероятность) распада этих связей.
Видите, (живая) природа и химики идут при синтезе полипептидов одном и тем же путем. Они активируют аминокислоту - неважно, т-РНК или фосгеном, это все едино активация. А вот полимеризация активированных аминокислот - реакция уже самопроизвольная и экзотермическая.
Отличие только в том, что биохимическая реакция активации тоже экзотермическая - за счет сопряжения с гидролизом АТФ.
Естественно, любая  реакция из простого в сложное термодинамически сдвинута в сторону простых соединений, ежели не сопряжена с некой экзотермической реакцией.
Принимая во внимание принцип Ле-Шателье, можно вообразить себе образование из аминокислот месторождения сухих и безводых полипептидов, но как только они попадут в воду, они будут, увы, только гидролизоваться.  
Но вот как насчет поиска сопряженных реакций? Может быть, все не так уж безнажежно? Во всяком случае, для синтеза нуклеотидов и коротких полимеров?
С пессимизмом Спирина я пока не согу согласиться.