Юный техник 1979-11, страница 36
Скажем, одних только углеводородов состава С20Н42 может быть 366 319! Теперь, наверное, понятнее становится то обстоятельство, что те три миллиона известных на сегодня органических соединений — лишь ничтожная часть всех возможных! «Скелет» биополимеров Теперь мы знаем, какие качества позволили атому углерода стать во главе самого обширного семейства разнообразнейших химических соединений. Растения и животные, микроорганизмы и вирусы — все живые существа состоят из огромного множества органических веществ. Молекулы этих веществ содержат длинные цепи из многих тысяч атомов и называются биополимерами. Именно биополимеры, основу которых составляют соединения углерода, и осуществляют те многочисленные функции, которые объединяются коротким, но чрезвычайно емким словом «жизнь». Прежде всего белки, обширный класс органических полимеров, разнообразных как по своему строению, так и по той роли, которую они выполняют в живом организме. Одни служат строительным материалом клеток мышечных, костных и кожных тканей, другие снабжают клетки энергией, третьи регулируют ход биохимических реакций, четвертые обезвреживают посторонние вещества и тела... Но при всем своем многообразии все белки состоят из различных комбинаций 20 типов довольно простых молекул — аминокислот. Вот как выглядит, например, аминокислота фенилаланин: н н \ ч V с-с-с-с с-н ОН нн2 Н с = с I I н н 34 Видно, что «скелет» этой молекулы, ее каркас, составляют атомы углерода, которые держат на себе всю конструкцию. Может оторваться кольцевая структура фенила, а ее место займет просто один атом водорода. Молекула приобретет иной вид и название «аланин». V I " с-с-с-н ОН нн2 н Но это опять же будет аминокислота, и в основе ее все тот же углеродный «скелет». Отдельные мономеры, вроде тех, что изображены здесь, могут соединяться друг с другом в длинные полимерные цепи белка благодаря тем самым свойствам углерода, о которых шла речь в предыдущей главе. Но белки хотя и важный, но далеко не единственный вид биополимеров. Не менее важными и не менее сложными биополимерами являются длинные спирали нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Химическая роль углерода в образовании «нитей жизни», как часто называют эти биополимеры, опять-таки первостепенна. Кремний — не соперник Но неужели во всей периодической системе не нашлось другого элемента, который столь же хорошо (а может быть, и лучше) подходил бы на роль основы жизни? Ведь на юной Земле было много разных элементов. Например, кремний. Во всех частях планеты, где могла бы зародиться жизнь, кремния примерно в 135 раз больше, чем углерода. Кремний, как и углерод, размещается в четвертой группе периодической системы. На внешней оболочке у него тоже четыре элемента, и он так |
