Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Hãy nêu quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ

1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
568
4
0
Thiên sơn tuyết liên
01/04/2021 15:17:11
+5đ tặng
Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ
Để chứng minh các đơn phân như axit amin có thể kết hợp với nhau tạo nên các chuỗi polipeptit đơn giản trong điều kiện của Trái Đất nguyên thuỷ, Fox và các cộng sự vào những năm 1950 đã tiến hành thí nghiệm đun nóng hỗn hợp các axit amin khô ở nhiệt độ từ 150-180 độ C và đã tạo được các chuỗi peptit ngắn gọi là protein nhiệt.

Như vậy , ta có thể hình dung quá trình hình thành các đại phân tử khi Trái Đất mới hình thành như sau: Trong điều kiện bầu khí quyển nguyên thuỷ không có oxi (hoặc có rất ít), với nguồn năng lượng là các tia chớp, núi lửa, tia tử ngoại... một số chất vô cơ kết hợp với nhau tạo nên các chất hữu cơ đơn giản như axit amin, nucleotit, đường đơn cũng như các axit béo. Tiếp đó, trong những điều kiện nhất định, các đơn phân kết hợp với nhau tạo thành các đại phân tử.
      1. Sự xuất hiện cơ chế tự nhân đôi

  1. ADN có trước hay ARN có trước?

Các nhà khoa học cho rằng vật chất di truyền đầu tiên có lẽ là ARN mà ko phải là ADN vì ở trong dung dịch, phân tử ARN bền vững hơn phân tử ADN. ADN chỉ bền vững khi được bảo quản trong tế bào. Hiện nay, có một số bằng chứng khoa học chứng minh rằng ARN có thể tự nhân đôi mà ko cần đến enzym và do đó có thể xem như ARN đã được tiến hoá trước ADN.

Một số nhà khoa học đã tổng hợp một đoạn ARN ngắn trong ống nghiệm (bằng con đường hoá học) sau đó cho chuỗi ribonucleotit này vào trong ống nghiệm có chứa các ribonucleotit thì họ nhận thấy các phân tử ARN dài chừng 5 đến 10 ribonucleotit được sao chép từ ARN khuôn dựa theo nguyên tắc bắt đôi bổ sung. Nếu hỗn hợp được bổ sung kẽm vào làm chất xúc tác thì phân tử ARN được sao chép có thể dài tới 40 ribonucleotit và sai sót dưới 1%.

Vào những năm 80 của thế kỉ XX, Thomas Cech nhận thấy loài động vật nguyên sinh, Tetrahymena thermophila có các phân tử mARN xúc tác (được gọi là ribozim) loại bỏ các intron khỏi ARN trong quá trình tạo thành các mARN. Như vậy, ARN đóng vai trò như một chất xúc tác mà ko cần tới các chất xúc tác là protein.

Ta có thể hình dung quá trình tiến hoá để tạo các phân tử ARN và ADN có khả năng tự nhân đôi như sau: Đầu tiên các ribonucleotit kết hợp với nhau tạo nên rất nhiều phân tử ARN với thành phần nucleotit cũng như chiều dài khác nhau. Trên cơ sở đó chọn lọc tự nhiên chọn lọc ra các phân tử ARN có khả năng tự sao tốt hơn cũng như có hoạt tính enyzm tốt hơn làm vật chất di truyền. Sau này, với sự trợ giúp của các enzym từ ARN tổng hợp nên được phân tử ADN có cấu trúc bền vững hơn và khả năng sao chép chính xác hơn ARN, nên ADN đã thay thế ARN trong việc lưu trữ và bảo quản thông tin di truyền trong tế vào, còn ARN chỉ làm nhiệm vụ trong quá trình dịch mã.

 

  1. Hình thành cơ chế dịch mã

Các nhà khoa học cho rằng cơ chế dịch mã có thể được hình thành như sau: Các axit amin có thể tạo thành liên kết yếu với các nucleotit trên phân tử ARN. Phân tử ARN lúc này làm khuôn mẫu để các axit amin "bám" vào và chúng liên kết với nhau tạo nên các chuỗi polipeptit ngắn. Nếu chuỗi polipeptit ngắn này lại có đặc tính của một enzym xúc tác cho quá trình dịch mã hoặc sao chép thì sự tiến hoá sẽ xảy ra nhanh hơn. Dần dần chọn lọc tự nhiên chọn lọc ra phức hợp các phân tử hữu cơ có thể phối hợp với nhau để tạo nên các cơ chế tự sao và dịch mã. Những bước tiến hoá đầu tiên hướng tới quá trình tự sao và dịch mã như vậy có thể được hình thành khi các phân tử ARN và polipeptit được bao bọc bởi lớp màng bán thấm cách li chúng với môi trường bên ngoài.
      1. Hình thành các tế bào sơ khai

Khi các đại phân tử như lipid, protein, axit nucleic... xuất hiện trong nước và tập trung cùng nhau thì các phân tử lipid do đặc tính kị nước sẽ lập tức hình thành nên lớp màng bao bọc lấy tập hợp các đại phân tử hữu cơ tạo nên các giọt li ti khác nhau. Những giọt nhỏ chứa các phân tử hữu cơ có màng bao bọc như vậy chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên sẽ tiến hoá dần tạo nên các tế bào sơ khai.

Khi đã hình thành nên các tế bào sơ khai thì chọn lọc tự nhiên sẽ không còn tác động lên từng phân tử hữu cơ riêng rẽ mà tác động lên cả tập hợp các phân tử như một đơn vị thống nhất, tế bào sơ khai. Tế bào sơ khai nào có được tập hợp các phân tử giúp chúng có khả năng trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, có khả năng phân chia và duy trì thành phần hoá học thích hợp của mình thì sẽ được giữ lại và nhân rộng.



Bằng thực nghiệm các nhà khoa học cũng đã tạo ra được các giọt gọi là lipoxom khi cho lipid vào trong nước cùng một số các chất hữu cơ khác nhau. Lipid đã tạo nên lớp màng bao bọc lấy các hợp chất hữu cơ khác và một số lipozzom cũng đã biểu hiện một số đặc tính sơ khai của sự sống như phân đôi, trao đổi chất với môi trường bên ngoài.
    1.  

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×