Ник Лэйн - Вопрос жизни [Энергия, эволюция и происхождение сложности]

Восстановительный потенциал измеряется в милливольтах. Представьте себе магниевый электрод, помещенный в сосуд с раствором сульфата магния. Магний легко переходит в раствор в виде ионов Mg 2+, а отданные им электроны переходят на электрод. Электрод приобретает отрицательный заряд, величина которого может быть рассчитана относительно стандартного водородного электрода – инертного платинового электрода в атмосфере водорода, который погружен в раствор с высокой концентрацией протонов (pH = 0, 1 г протонов на 1 л) при 25 °C. Если магниевый электрод и стандартный водородный электрод соединить проволокой, электроны потекут от отрицательного магниевого электрода к относительно положительному (на самом деле просто менее отрицательному) водородному электроду, в результате чего протоны из кислого раствора будут восстанавливаться с образованием водорода. Магний обладает сильно отрицательным восстановительным потенциалом (–2,37 В) по сравнению со стандартным водородным электродом. Заметьте, что все эти величины верны для pH = 0. В тексте я указываю, что восстановительный потенциал водорода равен –414 мВ при pH = 7. Это потому, что с каждым повышением pH на единицу восстановительный потенциал становится отрицательнее на 59 мВ.

На самом деле чуть-чуть может. Просто равновесие реакции будет сдвинуто в сторону СО 2и водорода, а равновесная концентрация муравьиной кислоты будет примерно в 1000 раз ниже, чем СО 2. – Прим. науч. ред.

По Лейну, органика накапливалась на кислой стороне древней мембраны, и эта кислая сторона должна была дать начало клеткам. Однако современные клетки откачивают протоны через мембрану наружу, то есть пытаются поддержать внутреннюю среду более щелочной, чем наружная. Выходит, что теория Лейна предсказывает клетки “наизнанку” по сравнению с реальными. – Прим. науч. ред.

Автор вводит читателя в заблуждение. В статье, о которой идет речь ( Herschyet al. 2014), сообщается о получении из СО 2муравьиной кислоты и формальдегида. Причем концентрация муравьиной кислоты была в 1000 раз ниже, чем СО 2, а формальдегида – в миллион. Чтобы получить рибозу, Лейн и его коллеги искусственно вводили в щелочную воду высокую концентрацию формальдегида (в 100 млн раз выше, чем у них получалось из СО 2). Даже термофорез не поможет сконцентрировать формальдегид: его молекулы слишком малы для этого. – Прим. науч. ред.

См. введение. Рибосомы – “фабрики” по производству белков, которые есть абсолютно во всех клетках. Это очень большие молекулярные комплексы, состоящие из двух субъединиц (большой и малой), которые, в свою очередь, состоят из рибосомальной РНК. Везе выбрал для анализа рРНК малой субъединицы рибосомы – отчасти потому, что ее довольно легко выделить (в клетке несколько тысяч рибосом), но главным образом из-за того, что механизмы синтеза белков универсальны и консервативны у всех живых организмов: даже между людьми и бактериями, живущими в гидротермальных источниках, различия незначительны. Краеугольные камни с трудом поддаются замене, будь то фундамент здания или научной дисциплины. Примерно по тем же причинам клетки никогда не обмениваются друг с другом рибосомами в ходе горизонтального переноса.

Бактерии и археи – два домена прокариот. Хотя бактерии и археи морфологически очень схожи, они радикально различаются биохимическими и генетическими механизмами.

Это неверно. Цикл Кальвина относится к темновой фазе фотосинтеза, то есть для его реакций свет непосредственно не нужен. Световые реакции фотосинтеза лишь поставляют энергию и восстановитель для цикла Кальвина. Цикл Кальвина используют некоторые хемосинтезирующие микробы, и среди фотосинтетиков есть группы, фиксирующие СО 2другими способами, например обратным циклом Кребса ( Chlorobium ) и 3-гидроксипропионатным циклом ( Chloroflexus ). Так что история цикла Кальвина не обязана совпадать с историей фотосинтеза, и позднее происхождение цикла Кальвина не означает, что Последний всеобщий предок не пользовался светом. – Прим. науч. ред.

Если только предки архей не ушли в подземные местообитания, что весьма вероятно. – Прим. науч. ред.

По данным сравнительной геномики ( Braakman and Smith2012), Последний всеобщий предок сочетал два пути фиксации углерода: восстановительный цикл Кребса и путь Вуда – Льюнгдаля. – Прим. науч. ред.