معلومة

كيف أسس العلماء التفاعلات التي تحدث في عملية التمثيل الغذائي؟


كيف أثبت العلماء أن الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون يتم تصنيعها من جزيئات أخرى بمنتجات وسيطة بواسطة الخلايا الحية. هل لاحظوا هذا تحت المجهر. أريد أن أعرف هذا لأنني أدرس الطاقة الحيوية وأثناء دراسة التمثيل الضوئي والتنفس الخلوي لدي شك في ما إذا كانت كل هذه الأشياء صحيحة أم لا. آمل أن تساعدوني في إزالة هذا الشك.


بالإضافة إلى الطرق البيوكيميائية ، تم اكتشاف الكثير من ذلك باستخدام أدوات التتبع المشعة. سيتم تغذية الخلايا بركيزة مشعة ، وبينما تقوم بتحويل الركيزة إلى جزيئات أخرى من خلال التفاعلات الأيضية ، يمكن اكتشاف النشاط الإشعاعي في المنتجات والوسائط.

لا تزال تجارب كالفن في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي لتحديد تدفق الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي (أي دورة كالفين بنسون) باستخدام $ ^ {14} CO_2 $ من أكثر الأعمال أناقة على طول هذه الخطوط. يمكنك بالفعل قراءة بعض تقاريره هنا ، على الرغم من أنه ربما يكون لدى شخص آخر رابط جيد لنظرة عامة أقل تقنية.

لا تزال طرق مماثلة مستخدمة اليوم ، على الرغم من استخدام النظائر المستقرة بدلاً من المشعة بشكل أكثر شيوعًا.


الإجابة المختصرة هي لا ، فأنت لا تدرس التمثيل الغذائي تحت المجهر. (يمكن للمجاهر الحديثة عالية الدقة تصور العمليات الجزيئية مثل النسخ والترجمة ، لكن هذه ليست الطريقة التي تمت دراستها بها في الأصل).

باختصار ، تمت دراسة المسارات البيوكيميائية في الخلايا المكسورة من خلال دراسة التفاعلات الفردية أو في الأنسجة الكاملة أو الحيوانات التي تدرس سلاسل من التفاعلات. في الخلايا المكسورة ، تم استخدام الطرق الكيميائية (غالبًا ما تكون قياس الألوان ، ولكن تاريخيًا عن طريق قياس تطور الغازات) لتحديد نواتج التفاعلات عند إضافة مواد كيميائية معينة ، وتنقية الإنزيمات من الأنسجة لمعرفة التفاعلات التي تحفزها. تم استخدام طرق الطرد المركزي لعضيات مختلفة من الخلايا (الميتوكوندريا ، النوى ، الريبوسومات). تتم إضافة السلائف المشعة في الخلايا الكاملة ويفصل أحدها ويحدد المركبات الموجودة في الخلية لمعرفة المركبات التي اكتسبت نشاطًا إشعاعيًا ، أي ما الذي تم تحويل المركب الأصلي إليه.

في علم الطاقة الحيوية ، كانت الطرق أكثر تخصصًا باستخدام قياس الطيف لتحديد حالة الأوكسجين في السيتوكرومات المختلفة ، وقطب الأكسجين لقياس استخدام الأكسجين. غالبًا ما تستخدم الميتوكوندريا المعزولة في الخلايا الحيوانية.

هذه منطقة واسعة جدًا ، على الرغم من أنها ليست نشطة جدًا حاليًا ، فمن الصعب العثور على مصدر إنترنت يوصيك به. ربما يعرف شخص آخر من واحد.


كيف أسس العلماء التفاعلات التي تحدث في عملية التمثيل الغذائي؟ - مادة الاحياء

يتضمن إنتاج الطاقة داخل الخلية العديد من المسارات الكيميائية المنسقة. معظم هذه المسارات عبارة عن مجموعات من تفاعلات الأكسدة والاختزال. تحدث الأكسدة والاختزال جنبًا إلى جنب. يزيل تفاعل الأكسدة إلكترونًا من ذرة في مركب ، وإضافة هذا الإلكترون إلى مركب آخر هو تفاعل اختزال. نظرًا لأن الأكسدة والاختزال يحدثان معًا عادةً ، فإن هذه الأزواج من التفاعلات تسمى تفاعلات تقليل الأكسدة ، أو تفاعلات الأكسدة والاختزال.

أهداف التعلم

  • ربط حركة الإلكترونات بتفاعلات الأكسدة والاختزال
  • صف كيف تخزن الخلايا وتنقل الطاقة المجانية باستخدام ATP

Sandwalk

هناك العديد من الفرضيات المتنافسة حول أصل الحياة. يعرف معظم الناس عن الحساء البدائي هذا هو السيناريو الذي يتم فيه إنشاء الجزيئات العضوية المعقدة بواسطة تفاعلات كيميائية عفوية. بمرور الوقت ، تتراكم هذه الجزيئات المعقدة ، مثل الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات ، في بركة صغيرة دافئة ، وفي النهاية تتجمع معًا لتشكيل البروتينات والأحماض النووية.

ال عالم RNA السيناريو مشابه باستثناء أن الأحماض النووية (RNA) يعتقد أنها تتشكل قبل البروتينات. لفترة من الوقت ، جزيئات الحمض النووي الريبي هي المحفزات الرئيسية في الحساء البدائي. في وقت لاحق ، تأخذ البروتينات بعض الأدوار التحفيزية. تتمثل إحدى مشكلات فرضية عالم الحمض النووي الريبي في أنه يجب أن يكون لديك تركيز معقول من النيوكليوتيدات قبل أن تبدأ العملية.

الفرضية الثالثة تسمى التمثيل الغذائي أولا. في هذا المخطط ، تتضمن التفاعلات الأولى التكوين التلقائي لجزيئات بسيطة مثل الأسيتات ، وهو مركب ثنائي الكربون يتكون من ثاني أكسيد الكربون والماء. يمكن تعزيز المسارات المؤدية إلى تخليق جزيئات عضوية بسيطة بواسطة محفزات طبيعية مثل المعادن والأسطح المسامية في الصخور. النقطة المهمة هي أن أصل الحياة ناتج عن تراكم جزيئات عضوية بسيطة جدًا في ظروف مواتية للديناميكا الحرارية.

يمكن بعد ذلك دمج الجزيئات العضوية البسيطة بطرق مختلفة ينتج عنها أحماض أمينية بسيطة ، ودهون ، وما إلى ذلك ، وهذه بدورها يمكن أن تعمل كمحفزات لتشكيل المزيد من الجزيئات العضوية. هذه بداية عملية التمثيل الغذائي.

في النهاية سيتم تكوين ببتيدات بسيطة وهذا يمكن أن يؤدي إلى محفزات أفضل. لن تتكون الأحماض النووية والأحماض الأمينية المعقدة إلا قرب نهاية هذه العملية.

تتمثل إحدى مزايا السيناريو الأول في عملية التمثيل الغذائي في أنه يقدم "حلًا" بسيطًا لمشكلة chirality / العنصرية من خلال شرح سبب كون جميع الأحماض الأمينية التي تحدث بشكل طبيعي أعسر [انظر هل يمكن للكويكبات المائية أن تشرح سبب كون الحياة "أعسر" ؟]. ميزة أخرى هي أنه لا يتطلب تكوينًا تلقائيًا للنيوكليوتيدات و mdasha قيودًا كبيرة على سيناريو عالم الحمض النووي الريبي نظرًا لأن التكوين التلقائي لهذه الجزيئات أمر غير محتمل للغاية. 1

كتب جيمس تريفيل ، وهارولد مورويتز ، وإريك سميث ملخصًا رائعًا جدًا لملف التمثيل الغذائي أولا فرضية عالم أمريكي: اصل الحياة. العنوان الفرعي ، "حالة مصنوعة من أجل نزول الإلكترونات" ، هو تلاعب ذكي بالكلمات. يوضح النقطة التي مفادها أن تخليق الجزيئات العضوية البسيطة مثل الأسيتات مواتٍ من الناحية الديناميكية الحرارية. هذا هو علم الكتابة في أفضل حالاتها. 2

أعاد المؤلفون بناء أبسط المسارات الكيميائية الحيوية وأكثرها جوهرية واستنتجوا أن دورة حمض الستريك المختزلة هي على الأرجح أفضل مثال على المسار الأيضي الأول. في هذا المسار ، يتكون جزيء أسيتات ثنائي الكربون من ثاني أكسيد الكربون والماء في عكس مسار حمض الستريك الشائع الموجود في حقيقيات النوى.

في الواقع ، يحدث المسار الاختزالي في العديد من البكتيريا. لا يزال بإمكانهم استخدامه لإصلاح الكربون. يستخدم المؤلفون الشكل الموجود على اليسار لتوضيح المسار الأساسي.

يتم تصنيع جميع جزيئات الحياة الشائعة تقريبًا من الأسيتات أو جزيئات دورة حمض الستريك. الأحماض الأمينية البسيطة ، على سبيل المثال ، تتشكل في خطوة واحدة. الأحماض الأمينية الأكثر تعقيدًا مشتقة من الأحماض الأمينية البسيطة ، إلخ. وبالمثل ، يمكن تكوين الأحماض الدهنية البسيطة من الأسيتات وتأتي الأحماض الأكثر تعقيدًا لاحقًا بمجرد تراكم الأحماض البسيطة.

إن الدور المركزي لعملية التمثيل الغذائي لدورة حامض الستريك في الكيمياء الحيوية معروف منذ عقود. غالبًا ما يتم تجاهل مشاركتها في مسارات التخليق الحيوي في دورات الكيمياء الحيوية التمهيدية لأنها تركز بشكل كبير على استقلاب الوقود في الثدييات وتحصل مسارات التخليق الحيوي على اهتمامات قصيرة في مثل هذه الدورات.

جوهر التمثيل الغذائي أولا هو أن جزيئات الحياة المعقدة المختلفة جاءت بعد التكوين التلقائي لجزيئات بسيطة جدًا. المسارات المؤدية إلى الجزيئات المعقدة تطورت وقد ساعد تطورها تطور محفزات مختلفة ، بعضها كان بيولوجيًا في طبيعته.

1. على الرغم من الادعاءات المحيطة بورقة حديثة في طبيعة سجية: عالم الحمض النووي الريبي أسهل في صنعه.

2. ربما يكون التحرير علميًا جيدًا أيضًا. صديقي مورجان رايان هو مدير التحرير وهو جيد جدًا.

[مصدر الصورة: American Scientist ، بإذن من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو.]

31 تعليقًا:

لا أرى تعارضًا بين RNA World و Metabolism First. بالنسبة لي ، تقول RNA World أن الحمض النووي الريبي (RNA) جاء قبل الحمض النووي ، وبالتحديد تسلسل البروتينات وأي بوليمرات حيوية معقدة أخرى.

لكن بالطبع هذه البوليمرات تطورت في بيئة مناسبة من السلائف وطاقة مواتية. لكنني لا أفكر في هؤلاء على أنهم الحياة، وبالتأكيد لا الحياة كما نعرفها. سيكون هذا مثل تسمية الفوسفور والأسمدة النيتروجينية التي قمت بنشرها على حشيشتي الحياة. هم الخلفية ، البيئة.

مقال نيويورك تايمز حول هذا:
يوضح الكيميائي كيف يمكن أن يكون الحمض النووي الريبي نقطة البداية للحياة
اقتراح الدكتور ساذرلاند & # 8217 لم يقنع الجميع. قال الدكتور روبرت شابيرو ، الكيميائي في جامعة نيويورك ، إن الوصفة & # 8220 بالتأكيد لا تفي بمعاييري لمسار معقول إلى عالم الحمض النووي الريبي. & # 8221 قال إن cyano-acetylene ، أحد الدكتور ساذرلاند & # 8217s افترض المواد الأولية ، يتم تدميرها بسرعة بواسطة مواد كيميائية أخرى وظهورها في شكل نقي على الأرض المبكرة & # 8220 يمكن اعتباره ضربًا من الخيال. & # 8221
أجاب الدكتور ساذرلاند أن المادة الكيميائية يتم استهلاكها بشكل أسرع في التفاعل الذي يقترحه ، وأنه بما أنه تم اكتشافها على تيتان فلا يوجد سبب لعدم وجودها على الأرض المبكرة.

أعتقد أن شابيرو أصبح ببساطة معتادًا جدًا على قول لا.

شابيرو لديه لقب دكتور لا يفخر به

لا أرى تعارضًا بين RNA World و Metabolism First.

وأنا كذلك. اعتقدت أن الورقة البحثية الأخيرة في Nature حول كيفية تكوين النيوكليوتيدات بشكل عفوي رائعة ، وفي جوهرها ، توضح مسارًا محتملاً للانتقال من واحد إلى آخر.

خامسا للاهتمام وهذا يكمل ما سمعته بالفعل عن "الأيض أولا".

أخبرني لاري عندما تتعمق في هذه المجالات التخمينية غير الأحفورية حول أصل الحياة ، هل لديك أي شكوك؟ لا ، بالطبع لا: لدي شكوك ، لكنك تتفاعل فقط بعبارة "هراء!"

يكتب تيموثي الخامس ريفز: ". مناطق المضاربة غير المتحفرة حول أصل الحياة."

كما قرأته ، يتعلق المنشور بكون الكيمياء (r) البسيطة نقطة انطلاق للحياة أكثر من الكيمياء الأكثر تعقيدًا. تخميني بمعنى أنه ليس لدينا سجل للأحداث كما تكشفت ، نعم ولكن ليس كذلك بمعنى أن الكيمياء المعنية مألوفة ومفهومة جيدًا.

متأخرًا على هذا ، لكن أحببت الموضوع وتساءلت عما إذا كنت معتادًا على معالجة موريس / راسل للموضوع؟ هنا وهنا؟ أحببت مقالة American Science التي تركز على حركة الإلكترونات خلال الدورات الأيضية ، بينما يركز مارتن ورسل على ضخ البروتونات خلال نفس الدورات. اقتراح مثير للاهتمام هو أنه نظرًا لأن البكتيريا القديمة والبكتيريا الإلكترونية تشترك في الحمض النووي / الحمض النووي الريبي والعديد من المسارات الأيضية ، ولكن لها طرقًا مختلفة تمامًا لتشكيل أغشية الخلايا ، فإن تاريخها المشترك يتضمن فترة من التطور داخل المساحات التي تحدث بشكل طبيعي ومن النوع الخلوي ، ولكنها تتباعد قبل الاستقلال المستقل. ظهور كل منها في البيئة الخارجية.

هناك احتمال ثالث ، أخشى أنك تجاهله. الحياة لها ثلاث خصائص أساسية. 1. التكرار ، 2. التمثيل الغذائي و 3. الوعي (أو التهيج). أعتقد أن العنصر الأخير هو أهم ميزة لتشكيل الحياة. لذلك أقترح & quot؛ نظرية الوعي أولاً & quot. نشأ الوعي من غشاء الخلية البدائي في شكل إمكانات غشاء. لقد اقترحت أن الأغشية البدائية تكونت من & quot؛ كتلة الهيدروكربون & quot في قشرة الأرض منذ 3.7 مليار سنة. تشكلت الجزيئات العضوية بسبب تآكل سلاسل الهيدروكربون بواسطة الجهد الكهربائي (الغشاء).

لقد كتبت كتابًا حول هذا الموضوع & quot؛ دور غشاء الخلية في أصل الحياة وفي بيولوجيا الخلية & quot ، والذي يشرح هذه النظرية بالتفصيل.

أي من يأخذ هذه النظرية؟

تمتص هذه المقالة كيف يُفترض أن تغش في منزلي بالطريقة التي اسمي بها كيندال إديسون.

لا يوجد سوى مقالتين عن أصول الحياة؟ أتساءل لماذا؟

في هذا السؤال لا أعتقد أنك حصلت على الإجابة الصحيحة. لا أرى أي إمكانية للحياة دون تكرار ، وأكثر المضاعفات البدائية التي نعرفها هو الحمض النووي الريبي. نظرًا لأن RNA يمكنه أيضًا تحفيز التفاعلات ، أرى أنه من الواضح أنه كان هناك عالم RNA. لا تزال هناك مشكلة يجب حلها: كيف تم تكوين جزيئات الحمض النووي الريبي الأولى. لكنني متأكد من أنه سيتم حل هذا السؤال.

& quot ولكن أنا متأكد من أنه سيتم حل هذا السؤال. & quot

يتم حلها من خلال افتراض أن التمثيل الغذائي الأساسي نشأ قبل وجود الحمض النووي الريبي. تطلبت بدايات الحياة طرقًا لصنع السكريات والنيوكليوتيدات وحصرها في أحجام صغيرة. كانت المحفزات لهذه التفاعلات عبارة عن جزيئات غير عضوية (مثل المعادن) وببتيدات صغيرة.

بالطبع أنت بحاجة إلى مكررات وبالطبع الحمض النووي الريبي هو الخيار الأكثر منطقية. ولكن لا يمكنك الوصول إلى الحمض النووي الريبي من ثاني أكسيد الكربون دون التمثيل الغذائي أولاً.

في حين التمثيل الغذائي أولا هي فكرة ، يجب أن يكون لها أكثر مما أعتقد. كان لابد من وجود نوع من الدرع الواقي من البيئة القاسية لتستمر الحياة. غشاء واقي من نوع ما قبل عملية التمثيل الغذائي.

لقد حيرتني أيضًا كيف تطورت حتى أبسط أشكال الحياة بدون معلومات لتطورها. إنهم بحاجة إليه الآن ، فكيف لم يكونوا بحاجة إليه في وقت مبكر؟

& quot ولكن يمكنك & # 39t الوصول إلى الحمض النووي الريبي من ثاني أكسيد الكربون دون التمثيل الغذائي أولاً. & quot

أنت محق في أن تخليق النيوكليوتيدات ليس عملية بسيطة. وكانت هناك مصادر أخرى غير ثاني أكسيد الكربون ، والذي ربما كان المكون الرئيسي للغلاف الجوي. قد يحتوي الغلاف الجوي في مرحلة مبكرة أيضًا على الأمونيا والميثان وحتى بعض الهيدروجين الحر. قد يكون هناك أيضًا بعض الكلور الحر ، حيث قد لا يكون هناك ما يكفي من الصوديوم لربطه كله. قد يكون هذا الكلور حاسمًا للعديد من التفاعلات عن طريق تنشيط الجزيئات.

إذا كان الاحتمال الوحيد هو خلق الحياة في المحيطات ، فعندئذ سأختار موقعًا نشطًا مثل الفتحات المائية الحرارية. لكنني لا أعتقد أن هناك خيارًا فقط بين & quotsoupers & quot و & quotsmokers & quot ، حتى لو كانت هاتان النظريتان هما الأكثر شيوعًا اليوم. لم أر أي دليل على أن الأرض كانت مغطاة بالكامل بالمياه. على العكس من ذلك ، يجب أن تكون العمليات التي خلقت الحياة قد بدأت بمجرد وجود الماء السائل ، وفي البداية كان معظم السطح عبارة عن أرض. على الرغم من أنه كان من الممكن أن يكون هناك تأثير كبير للاحتباس الحراري ، إلا أنه كان من الممكن أن يكون هناك فرق واضح بين درجات الحرارة في النهار والليل. ولست مقتنعًا بأن الافتقار إلى طبقة الأوزون كان سيسمح بمرور الكثير من الضوء فوق البنفسجي لدرجة أن الحياة البدائية كانت مستحيلة ، على الأقل ليس في المناطق المظللة بالحجارة المحلية أو الغيوم.

لا أعتقد أن المحيطات كانت & quotsweet & quot. ببساطة لم يكن هناك ما يكفي من الكربون لذلك. ولكن كان من الممكن أن تكون هناك بقع حلوة محليًا. كانت المناطق المحيطة بالفتحات الحرارية المائية تحتوي على تركيزات عالية من المعادن ، ولكن ليس بها جزيئات عضوية ، وربما لا تحتوي أيضًا على الكثير من الفوسفات.

إذا نظرنا إلى أساسيات الحياة والنيوكليوتيدات والبروتينات والأحماض الدهنية ، فإننا نرى أن جميع العناصر التي تتكون منها غازية ، باستثناء الفوسفور والكبريت. يمكننا أن نتخيل بسهولة أن البروتينات الأولى لم تحتوي على ميثيونين أو سيستين ، لكن النيوكليوتيدات بدون الفوسفات غير ممكنة ما لم يكن هناك عمود فقري آخر في البداية. كانت ليزلي أورجيل مقتنعة بحدوث تغيير في العمود الفقري ، لكنني أجد هذا التغيير صعبًا. لقد توقعت بدلاً من ذلك كيف يمكن دمج الفوسفات بشكل مباشر.

كما أوضح Miller-Urey من خلال تجربته الشهيرة ، فإن الجزيئات مثل الأحماض الأمينية يتم تصنيعها من الجزيئات الغازية إذا كان هناك شيء يؤدي إلى تفاعلات وكان هناك اتصال جيد بين المرحلة المائية والمرحلة الغازية. أتخيل أن الاتصال الجيد سيكون موجودًا على سطح متغير مثل السطح الذي يتشكل عندما تتشكل قطرات الندى على سطح صلب ، أي على معدن. يمكن أن يكون التأثير الإضافي للمعادن هو تحفيز التفاعلات ، ويمكن أن تحدث المواد الموجودة على السطح في التفاعلات.

إذا كان السطح من الأباتيت ، فيمكن أن يعمل كمصدر للفوسفات. ربما تم تصنيع الريبوز على معدن آخر. يمكن توصيل الأسطح المختلفة على سبيل المثال من خلال قطرات المطر ، ويمكن تنقية المواد المختلفة أثناء النهار ، عندما يجفف الندى التسخين.

عمليات تجفيف أبطأ مقترنة بالقطرات على سبيل المثال في الكهوف تنقية السكريات والمواد الأخرى التي يسهل بلورتها. تقوم المعادن المختلفة بفرز جزيئات معينة بسبب تأثيرها التحفيزي.

مع الوضع الصحيح للأسطح المعدنية المختلفة وربما أيضًا الأسطح التي خلقت الظل في الفترات المناسبة خلال النهار ، يمكن أن تكون هناك مصانع مناسبة بشكل خاص لربط الريبوز أو السكريات الأخرى بالفوسفات. يمكن أن يكون مصدر السكريات كهفًا على سبيل المثال. خلال الليالي كان لديها إمداد إضافي من الماء وبالتالي غسل بعض السكر المتبلور. علاوة على ذلك ، كان من الممكن أيضًا وجود مصانع بورين / بيريميدين يمكنها أيضًا تزويد قواعد الحمض النووي الريبي. في الأباتيت ، يتم محاذاة مجموعات الفوسفات تمامًا في خطوط متوازية بمسافة توفر المساحة المطلوبة للسكر والقواعد.

عالم Ad RNA يبدأ على الأسطح المعدنية: قد تكون قطرات الندى هي التغليف الأول. كانت الجزيئات الدهنية الكبيرة التي لا تذوب في الماء قد هاجرت إلى حد القطرات ، وفي النهاية ، سيتم بناء هيكل خلية نحل من مادة تشبه القطران بين القطرات. وبذلك تتشكل القطرات في نفس الأماكن كل يوم. مع ارتفاع الرطوبة ، كانت القطرات قد اندمجت عبر هذه الحدود ، وتشكلت قطرات أكبر. لذلك من المحتمل أن تكون هياكل خلايا النحل قد تشكلت في نظام هرمي. كان هذا من شأنه أن يعطي مجالًا للاندماج أثناء زيادة الرطوبة والانشطار أثناء التجفيف. كان من الممكن أن يكون هذا هو التكاثر الأول.

تنتقل الأحماض الدهنية إلى سطح القطرات ، وقبل أن تجف تمامًا ، يمكن أحيانًا تغطيتها بالكامل بغشاء من طبقة واحدة. يمكننا أيضًا أن نتخيل أن طبقة إضافية تكونت إذا عبرت هذه القطرات سطح سائل مغطى بسطح من الأحماض الدهنية. قد تكون عمليات الاندماج والانشطار بين هذه الخلايا هي أول تكاثر خلوي.

أنا لا أقول أنه لا توجد بروتينات في عالم الحمض النووي الريبي ، لكن لم يكن لديهم تشفير بسيط ، وبالتالي كان لابد من بنائها بطرق معقدة للغاية. أنا لا أقول أيضًا أنه لا يوجد حمض نووي في عالم الحمض النووي الريبي. ربما تم اختراع الحمض النووي قريبًا كبديل للحمض النووي الريبي لتخزين المعلومات على المدى الطويل.

لم أقم بإجراء أي تجربة لدعم هذه النظرية ، ولا أعرف أي شخص آخر لديه نظريات مماثلة. ومع ذلك ، سأكون سعيدًا جدًا إذا كان هناك من يعرف شيئًا مشابهًا. سأكون ممتنًا بشكل خاص إذا تمكن شخص ما من تصميم وربما أيضًا إجراء تجارب يمكن أن تدعم أصل الحياة على الأسطح المعدنية.

كان الفوسفات حاسمًا ليس فقط للتكرار ، أي في تخليق الحمض النووي الريبي ، ولكن أيضًا لعملية التمثيل الغذائي.الناقل العام للطاقة ، ATP ، هو مجرد نيوكليوتيد تمت فوسفورته مرتين. متغير آخر ، يعتمد على القاعدة G بدلاً من A قيد الاستخدام أيضًا. تكمن الطاقة في مجموعة الفوسفات. لكن الجزيئات الأخرى أيضًا تأخذ مجموعة واحدة أو مجموعتين من الفوسفات ، ربما من مصدر معدني. يمكن نقل مجموعات الفوسفات هذه إلى ADP ، وبالتالي إنتاج ATP. اثنان من جزيئات الفسفرة هي 1،3-bisphosphoglycerate و phosphoenolpyruvate. هم جزء من سلاسل التفاعل الأكثر أهمية في الحياة ، تحلل السكر وتكوين السكر. تتضمن سلاسل التفاعل هذه نقل الإلكترون ، والذي يتم إجراؤه أيضًا بواسطة جزيء يشبه RNA: NAD + / NADH.

تم إنشاء سلاسل تفاعل مختلفة للعناية بزوج الإلكترون المُطلق. أنتج أحدهم السكسينات كمنتج نهائي عبر الفومارات. ولكن أيضًا تم إنشاء سلسلة تفاعل أخرى مع السكسينات كمنتج نهائي ، هذه السلسلة عن طريق السترات. تم استخدام هذه السلسلة بشكل أكبر لأغراض الابتنائية ، ولكن لا يمكن استخدامها إلا بكميات محدودة لأنها تنتج إلكترونات حرة. تم إنشاء جسر بين نقطة البداية لهاتين السلسلتين ، ويمكن للسلسلة الابتنائية تشغيل التفاعل في الاتجاه المعاكس. وبذلك تم إنشاء دورة يمكن أن نسميها دورة كريبس العكسية. يمكن أن تستهلك الإلكترونات الحرة بشكل فعال عندما يكون هناك ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون المتاح. كان ثاني أكسيد الكربون ملزمًا ، ويمكن أن يخدم الغرض الابتنائي عندما يكون هناك ما يكفي من الإلكترونات الحرة.

في مرحلة لاحقة ، تم أيضًا إنشاء الإطلاق الغشائي للإلكترونات ، أولاً بشيء مشابه تمامًا للهيدروجين. مع أكسدة الأرض ، أصبح المزيد والمزيد من متقبلات الإلكترون الأكثر كفاءة متاحة: الكبريت ، أيونات الحديد ، وفي النهاية الأكسجين. تم إنشاء سلسلة نقل الإلكترون في غشاء العضيات ، والتي أدت في النهاية إلى تكوين الميتوكوندريا. يمكن أن تساعد عمليات الغشاء في تشغيل دورة كريبس في اتجاه سكسينات - فومارات ، وبالتالي يمكن استخدام هذه الدورة كمصدر للإلكترونات بدلاً من الاستهلاك. بدلاً من استخدام ثاني أكسيد الكربون كمصدر للطاقة (من خلال التفاعل مع الهيدروجين ، وإنتاج الميثان) ، أصبح الآن منتجًا نهائيًا ، وكانت دورة كريبس تُستخدم الآن بشكل أساسي لتحطيم المنتج النهائي لتحلل السكر. وبالتالي كان ينتج إلكترونات لدفع سلسلة نقل الإلكترون في الغشاء.

توصل جيمس تريفيل وهارولد مورويتز وإريك سميث إلى استنتاج مفاده أن دورة كريبس العكسية قد نشأت قبل الإصدار الذي نراه اليوم. لقد توصلت إلى نفس النتيجة ، لكنني رأيتها امتدادًا لمسار تحلل السكر. كلا المؤلفين وما بعده
رأى بيل مارتن ونيك لين أن استهلاك الإلكترونات في هذه الدورة أساسي في الحياة. لكن مصدر الإلكترونات لم يكن مسار تحلل السكر ، كما في السيناريو الخاص بي ، ولكن عمليات الغشاء. تستند نظريتي على الحمض النووي الريبي أولاً ، وأرى أن مكونات الحمض النووي الريبي تُستخدم في ناقلات الإلكترون وفي ناقلات الطاقة مثل NAD + / NADH. يفترضون أن بعض عمليات التمثيل الغذائي التي تم إنشاؤها قبل ظهور الحمض النووي الريبي (RNA) ، والمشكلة التي يجب أن يحلها هذا بهذه الطريقة هي تكوين النيوكليوتيدات. لكن هل يمكن لأي شخص أن يخبرني كيف يفسرون وجود النيوكليوتيدات في الإلكترون وحاملات الطاقة؟

أم أنهم يرون ذلك كما يفعل Bayesian Bouffant: & quotI لا أرى تعارضًا بين RNA World و Metabolism First. بالنسبة لي ، تقول شركة RNA World أن الحمض النووي الريبي (RNA) جاء قبل الحمض النووي ، وبالتحديد تسلسل البروتينات وأي بوليمرات حيوية معقدة أخرى. وبذلك يمكنه الجمع بين النظريتين. على الرغم من أن التمثيل الغذائي كان العنصر الأخير الذي تم إنشاؤه ، وفقًا للتعريفات الشائعة للحياة ، فإن حدوث التمثيل الغذائي كان بمثابة حدوث الحياة. لكنني متأكد من وجود عملية التمثيل الغذائي أيضًا في عالم الحمض النووي الريبي ، على الرغم من عدم وجود أي من الريبوزيمات التي لدينا اليوم منخرطة في عملية التمثيل الغذائي.

هناك تعريفات مختلفة لـ & quotRNA world & quot. يرى البعض أنه العالم الذي كان موجودًا قبل الحمض النووي. لكني لا أرى حاجة إلى عالم & quotDNA & quot منفصل. يعد الانتقال من الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي أمرًا بسيطًا للغاية ، وأفترض أن الحمض النووي قد استخدم في وقت مبكر جدًا كتخزين موثوق به على المدى الطويل للمعلومات الجينية. لكن الحمض النووي الريبي كان لا يزال لبنة بناء المحفزات. الترجمة عملية معقدة ، وربما لم يتم اختراعها قبل وجود الكثير من المسارات الأيضية المبنية على الريبوزيمات. هذا لا يعني أن البروتينات لم تكن قيد الاستخدام. ربما كانت جزءًا من العديد من الريبوزيمات. نرى ذلك حتى اليوم في بعض الريبوزيمات المتبقية ، على سبيل المثال الريبوسومات. ربما لعبوا أدوارًا أكثر نشاطًا مما نراه في الريبوسومات. ولكن نظرًا لعدم وجود ترجمة ، يجب أن يكون تخليق البروتينات قائمًا على الكثير من الآليات الخاصة ، بنفس الطريقة التي يتم بها إنتاج سلاسل السكر حتى اليوم.

يكتب فيلهوفسكي: & quot؛ يجب أن يكون هناك نوع من الدرع من البيئة القاسية لكي تستمر الحياة. غشاء واقي من نوع ما قبل الأيض. & quot

غشاء ، نعم ، لكن ليس لحماية الكائن الحي من البيئة. الغشاء * هو * الكائن الحي ، ودور التمثيل الغذائي هو جعل الغشاء ينمو ، وفي النهاية يتكاثر عن طريق الانشطار. فقط في وقت لاحق من تاريخ الحياة ، تولى الغشاء دور السياج ، وفصل الجزيئات الذائبة & # 39 & # 39 التي يمتلكها الكائن الحي عن تلك التي تنتمي إلى البيئة ، ومنع الأول من الانتشار بعيدًا.

Velhovsky: & quotI & # 39m أيضًا حيرة حول كيفية تطور أبسط أشكال الحياة بدون معلومات لتطورها. إنهم بحاجة إليها الآن ، فكيف لم & # 39t في حاجة إليها في وقت مبكر؟ & quot

أوه ، لقد احتاجوا إلى معلومات. أخذت المعلومات شكلاً ماديًا مختلفًا. على سبيل المثال ، قد يكون جين واحد ، أو جزء من المعلومات ، & quot ؛ يحتوي هذا الكائن الحي على D-Glyceraldehyde أكثر بكثير من L-Glyceraldehyde. & quot ؛ قد يكون هذا الكائن الحي يحتوي على أسيتيل CoA & quot. ثالثًا: & quot هذا الكائن لا يحتوي على البيروفال CoA & quot.

يجب أن يكون واضحًا أن هذا النوع من & # 39gene & # 39 يتم توريثه تلقائيًا عندما يتكاثر الكائن الحي عن طريق الانشطار. ينتقل الجين من الوالد إلى الطفل. الشيء الصعب هو إثبات أنه تم الحفاظ عليه من خلال النمو - يبقى الجين دون تغيير حيث يصبح الطفل والدًا للجيل القادم.

لا تزال الفجوة المفاهيمية التي تفصل بين آليات & # 39 التمثيل الغذائي أولاً & # 39 و & # 39 & # 39 النسخ المتماثل أولاً & # 39 لظهور الحياة ، تلقي بظلالها على أصل النقاش حول الحياة. في هذه الورقة ، نحلل هذا الجانب من أصل مشكلة الحياة ونقدم الحجج لصالح مدرسة & # 39 النسخ المتماثل أولاً & # 39. باستخدام نهج Wicken & # 39 ذو المستويين للسببية ، نجادل في أنه لا يمكن إثبات وجود علاقة سببية بين التكرار والتمثيل الغذائي إلا إذا كان التكرار قد سبق عملية التمثيل الغذائي. المصدر 1 هناك أيضًا العديد من الأطعمة التي تساعد على التمثيل الغذائي والتي تساعد على حرق الدهون.

كتب جيم مينيجاي: "الغشاء * هو * الكائن الحي ، ودور التمثيل الغذائي هو جعل الغشاء ينمو ، وفي النهاية يتكاثر عن طريق الانشطار".

يعد التمثيل الغذائي الغشائي من أكثر الكائنات الحية تعقيدًا. قلبه هو ATPase الغشائي. هل تتوقع أن مثل هذه الأنظمة قد حدثت من الصفر؟ وإذا كان الأمر كذلك ، فكيف يمكن إنتاجها بشكل متكرر؟ أفترض أنك تعرف عن نظريات Eigen & # 8217s حول أنظمة التنظيم الذاتي التي تتكون من أنواع قليلة من الجزيئات. يمكننا مقارنة هذه الأنظمة مع أنظمة التنظيم الإلكترونية & quotNN-Intelligent & quot. من الواضح أن مثل هذه الأنظمة محدودة أكثر من الأنظمة التي يتحكم فيها الكمبيوتر. من الواضح تمامًا أن الأنظمة الإلكترونية الذكية ليس لها نفس القيود. ومع أنظمة الطبيعة & # 8217s ، فإننا نتحدث عن أنظمة أكثر تعقيدًا بشكل كبير من الأنظمة الأكثر تعقيدًا التي بناها البشر.

يمكن أن يكون استقلاب الغشاء الأصلي بسيطًا للغاية ، حيث يستهلك ثاني أكسيد الكربون أو HCN وينتج (غير متناسب مع) ثاني أكسيد الكربون وهيدروكربونات السلسلة المستقيمة مع مجموعة نهائية محبة للماء. فكر في فيشر تروبش. لا حاجة لمصدر طاقة إضافي.

في وقت لاحق ، يمكن إجراء تحول إلى مسار يشبه إلى حد كبير المسارات البيولوجية الحديثة ، مثل TCA الاختزالي أو Wood-Ljungdahl.

أما بالنسبة لـ ATPase ، فقد نشأ ذلك في وقت لاحق في التطور. ومع ذلك ، إذا نظرت إلى آلية ، على سبيل المثال ، ربط رأسين من الدهون الفسفورية في أنهيدريد عالي الطاقة ، فسترى أن جلب بروتون أو اثنين من جميع أنحاء الغشاء يمكن أن يجعل من السهل استخراج الهيدروكسيل من فوسفات واحد و تحييد الشحنة السالبة من جهة أخرى.

الأيض الحديث معقد. لا يلزم أن يكون التمثيل الغذائي البدائي. في الواقع ، تصر فكرة التمثيل الغذائي أولاً على أن جميع التعقيدات البيولوجية تقريبًا نشأت تدريجيًا بمرور الوقت تحت توجيه الانتقاء الطبيعي.

كتبت: & quot. نشأت جميع التعقيدات البيولوجية تقريبًا تدريجيًا بمرور الوقت تحت توجيه الانتقاء الطبيعي. نظرًا لأن لاري كان يروج مؤخرًا لعمل مايكل لينش حول أصل تعقيد الجينوم ، أفترض أنني يجب أن أتراجع عن هذا قليلاً.

كما يشير لينش ، غالبًا ما ينشأ التعقيد في الجينوم من تراكم التغييرات شبه المحايدة. دور الانتقاء الطبيعي في هذا لا يشبه دور مدير مسرحية. بدلاً من ذلك ، فهو النوع الأكثر مرونة من التوجيه الذي يقدمه الحكم في مباراة رياضية.

كما هو الحال مع تعقيد الجينوم الحديث ، من الأفضل فهم العديد من جوانب تعقيد التمثيل الغذائي الحديث كنتيجة لطريقة تطورية مشتركة ، بدلاً من تحسين Panglossian لوظيفة موضوعية موحدة.

هذه الورقة من مختبري بعنوان & quot؛ تعزيز المعادن لتسلسل دورة كريبس العكسية & quot قد تضيف إلى المناقشة.

أيضًا إدخال المدونة هذا: https://natureecoevocommunity.nature.com/users/62052-joseph-moran/posts/20558-metabolism-before-enzymes

شكرا جزيلا للنشر الخاص بك!
أنا فقط أتساءل لماذا لم يتم ذكر أي شيء من العمل الرائد من Marcello Guzman (أو مجموعة Scott Martin & # 39s من قبل) في ورقتك البحثية الجديدة الرائعة في هذا الصدد.
راجع:
https://doi.org/10.1089/ast.2009.0356
http://www.guzmanlab.com/publications/Guzman_Chem_Comm_2010.pdf
http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-21625-1_4

شكرا! لقد استشهدنا في الواقع بالعمل الرائد لـ Scot Martin في المرجع. 32 من ورقتنا. استشهدت أيضًا بعمل Guzman & # 39 المستقل (كان باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراة في مجموعة Martin & # 39) ، والذي يدرس بشكل أساسي ردود الفعل نفسها مثل Martin بمزيد من التفاصيل ، في المسودات السابقة للمخطوطة ولكن كان لا بد من قصها بسبب مرجع 50 حد لتلك المجلة. سعيد لأنك استمتعت بالورقة!

لأولئك منكم الذين ما زالوا قلقين بشأن أي احتمالات لأشكال تمهيدية للحياة البدائية دون تكرار ، إليك بعض المدخلات ذات الصلة من مجموعة لورين ويليامز في الإشارة إلى الصنم الخادع المحتمل للوظائف المؤقتة & # 8220 المتميزة & # 8221 في النماذج التقليدية المختلفة في بحث أصول الحياة (OoL) & # 8220 أصل الحياة: النماذج والبيانات & # 8221:
[https://link.springer.com/article/10.1007/s00239-017-9783-y]
& # 8220A الوظيفة المميزة هي وظيفة بيولوجية موجودة يتم إزالتها من سياقها البيولوجي ، وترتفع أهميتها عن الوظائف الأخرى ، ويتم نقلها في الوقت المناسب إلى بيئة كيميائية أو جيولوجية بدائية [& # 8230 ولكن] بساطة هذه النماذج تظهر ليكون وهمًا لإدراك أن النماذج تتطلب مرونة في مبادئ التطور & # 8221.
والجدير بالذكر أن & # 8216 النسخ المتماثل & # 8217 هي واحدة من هذه الوظائف البسيطة بشكل خادع & # 8216privileged & # 8217.

على عكس الرأي المعبر عنه في تلك الورقة ، ومع ذلك ، لا أعتبر أن & # 8216 التمثيل الغذائي & # 8217 مرتبة في نفس المستوى في هذا الصدد. التمثيل الغذائي هو & # 8220sum إجمالي العمليات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية & # 8221. من خلال هذا الرمز ، يكون التمثيل الغذائي أكثر شمولاً من التكرار الصادق لجزيئات معينة ، مثل RNA أو DNA. بقدر ما يمكن للعلم أن يخبرنا ويقيم ، فإن الحياة (الحالة الحية) مرتبطة بشكل صارم بالتماسك المادي والوظيفة الكيميائية والاستمرارية التاريخية غير المنقطعة لبعض الكيانات المادية. باتباعًا صارمًا لسهم الزمن ، فإن إجمالي التفاعلات الكيميائية التي تتطور جنبًا إلى جنب مع التماسك المادي ككيانات مادية ، والتي تعتبر بالتالي متماسكة ومترابطة تاريخياً & # 8220systems & # 8221. لذلك ، بالنسبة إلى آرائي (وكذلك آراء الآخرين) ، فإن التكاثر الجزيئي هو نظام فرعي للتمثيل الغذائي ولكن ليس العكس.

بعد فترة وجيزة من قراءتي لمقال Lanier & amp Williams لأول مرة ، قمت أيضًا بالاطلاع على مقال آخر من نفس المجموعة ، & # 8220Frozen in Time: The History of Proteins & # 8221:
[https://academic.oup.com/mbe/article/2996746]
ومع ذلك ، فإن المقطع التالي في الملخص بدا لي استفزازيًا بشكل غريب:
& # 8220 البروتينات المشفرة نشأت في شكل أوليغومرات وبوليمرات تم إنشاؤها بواسطة الريبوسوم ، على الريبوسوم والريبوسوم. [& # 8230] يبدو أن تحفيز البروتين هو نتيجة ثانوية متأخرة للاختيار من أجل التجميع المتطور والمسيطر عليه بدقة & # 8221. تحدث هذه العبارات ، في الواقع ، لعزل & # 8216 تخليق البروتين الريبوزومي & # 8217 باعتبارها وظيفة أخرى & # 8216 متميزة & # 8217 ، بشكل مخادع & # 8220 تم نقلها إلى الوراء في الوقت المناسب & # 8221 قبل البدايات اللاحقة المفترضة لعملية التمثيل الغذائي كظاهرة محفزة بالبروتين.

من وجهة نظري ، تفترض هذه العبارات الأنانية الحزبية للريبوزومات الناشئة التي تبدو منفصلة بشكل غريب عن دورها المحوري الداعم للنظام في مراحل لاحقة ، عندما لا يتم دمج الغالبية العظمى من البروتينات التي تصنعها الريبوسومات في جسيمات الريبوسومات نفسها. هذا التحذير ، في الواقع ، يدعو إلى تفسيرات بديلة حول الانتقال من تخليق البروتين غير المشفر إلى تخليق البروتين المشفر عندما تم تقليل الاختلاف العشوائي لاستطالة سلسلة الببتيد بشدة. بادئ ذي بدء ، لا تعمل الريبوسومات بمفردها في صنع البروتينات التي تعتمد بشكل كبير على وجود الحمض الريبي النووي النقال aminoacylated. يمكن القول ، أن الحمض الريبي النووي النقال أقدم بكثير من الريبوسومات وقد تكون في الأصل تعمل كنقلات ببتيدل حقيقية لتخليق الببتيد / البروتين غير المشفر. ارى:
[http://journals.plos.org/plosone/article؟id=10.1371/journal.pone.0072225]
من منظور استمرارية الأنظمة العامة ، من المفترض أن حصة كبيرة من الببتيدات غير المشفرة المبكرة بدأت في المشاركة في وظائف مماثلة لتلك الخاصة بالبروتينات المشفرة في وقت لاحق ، وكان التقدم الرئيسي الناتج عن المساعدة الريبوزومية للـ tRNAs مسألة زيادة الكفاءة الكلية بشكل كبير بدلاً من ذلك. من تغيير نوعي في خصائص الأنظمة الأساسية.

ريتشارد ، يمكنني & # 39t المساعدة ولكن أسأل عما ستضيفه أنت (أو أي شخص آخر) إلى الماء وإذا لزم الأمر الغازات لتكوين الحمض النووي الريبي من الأدوات المنزلية الشائعة ، في تجربة المنزل / الفصل الدراسي هذه:


مقدمة

يمكن دراسة التمثيل الغذائي على مستوى الأنظمة باستخدام شبكات التمثيل الغذائي على نطاق الجينوم التي تصف المجموعة الكلية للتفاعلات الأيضية المطلوبة لتوليد الكتلة الحيوية والطاقة ، والصيانة العامة للتوازن (أوبراين) وآخرون، 2015 Angione ، 2019). يتطلب الفهم على مستوى الأنظمة لعملية التمثيل الغذائي في الكائنات المعقدة متعددة الخلايا إعادة بناء شبكات التمثيل الغذائي على مستوى الأنسجة المختلفة ، وفي النهاية ، الخلايا الفردية. لفهم وظيفة الشبكات الأيضية على مستوى الخلايا أو الأنسجة الفردية ، من المهم معرفة أجزاء الشبكة الكاملة النشطة في كل خلية أو نسيج وأي الأجزاء غير نشطة. غالبًا ما لا يتوفر تعبير البروتين أحادي الخلية أو على مستوى الأنسجة وبيانات نشاط الإنزيم. ومع ذلك ، فقد أظهرنا نحن وآخرون أن مستويات الرنا المرسال توفر وكيلًا قويًا لبناء نماذج شبكات التمثيل الغذائي ذات الصلة بالسياق (Machado & Herrgard، 2014 Robaina Estevez & Nikoloski، 2014 Yilmaz & Walhout، 2016).

الديدان الخيطية أنواع معينة انيقة هو خنثى يتطور من الأجنة خلال أربع مراحل يرقات إلى البالغين عبر سلالة حتمية. الكبار C. ايليجانس تتكون من 959 نواة جسدية تشكل الأنسجة الرئيسية ، مثل العضلات والأمعاء واللحمة (الجلد). أنواع معينة انيقة هو نوع من البكتيريا يمكن أن يتغذى على سلالات بكتيرية فردية. أنواع معينة انيقة تشترك الأنسجة والتمثيل الغذائي في العديد من الوظائف مع الثدييات. لذلك ، فإنه يوفر نموذجًا بسيطًا نسبيًا لفهم التمثيل الغذائي للحيوانات على مستوى الأنظمة. لقد قمنا بإعادة بناء أ C. ايليجانس نموذج شبكة التمثيل الغذائي على نطاق الجينوم (Yilmaz & Walhout ، 2016) ، والذي تحققنا منه باستخدام تحليل توازن التدفق (FBA) (Raman & Chandra ، 2009).

يمكن دمج نماذج الشبكات الأيضية وبيانات التعبير الجيني على مستوى الشبكة نوعًا أو شبه كمي أو كمي. تحدد الطرق النوعية عادةً الشبكات الخاصة بالسياق من خلال استبعاد التفاعلات غير المرتبطة بالجينات المعبر عنها بشكل كبير (Jerby وآخرون، 2010 أجرين وآخرون، 2012 وانج وآخرون، 2012 فلاسيس وآخرون، 2014). تتنبأ المقاربات شبه الكمية بالحالة الأيضية في شكل توزيع التدفق الذي يتجنب التدفق في التفاعلات المرتبطة بالجينات المعبر عنها بشكل منخفض وقد يحول التدفق إلى التفاعلات المرتبطة بالجينات المعبر عنها بشكل كبير (Becker & Palsson ، 2008 Zur وآخرون، 2010). كما تم تطوير طرق التكامل الكمي التي يمكن أن تكون نموذجًا لعملية التمثيل الغذائي للأنسجة (Brandes وآخرون، 2012 Navid & Almaas، 2012 Pandey وآخرون، 2019). تناسب هذه الأساليب توزيعات التدفق لبيانات التعبير بطريقة مستمرة. ومع ذلك ، تعتمد هذه الطرق عادةً على وظيفة موضوعية محددة مثل إنتاج الكتلة الحيوية ، وليس من الممكن التقاط جميع وظائف التمثيل الغذائي بوظيفة موضوعية واحدة.

هنا ، قمنا بتطوير خط أنابيب حسابي جديد نسميه MERGE (نماذج MEtabolic متوافقة مع Gene Expression) ، وهو نهج مشترك (الشكل 1 أ) يبدأ بتكامل شبه كمي على مستوى الشبكة ، ويقيم تباين توزيع التدفق الناتج للحصول على شبكات التمثيل الغذائي الخاصة بالأنسجة ، وأخيرًا تستخدم هذه الشبكات لدمج بيانات التعبير الجيني المحلي كميًا على مستوى المسار لتوفير تنبؤات التدفق النسبي عند مستويات التفاعل والمستقلب. استخدمنا MERGE لدراسة استقلاب الأنسجة في الديدان الخيطية C. ايليجانس بناءً على بيانات تسلسل scRNA التي تم الحصول عليها في المرحلة اليرقية الثانية (L2) (Cao وآخرون، 2017). استخلصنا نماذج شبكة التمثيل الغذائي الوظيفية لسبعة أنسجة رئيسية تم إنشاء النسخ النصية لها في الدراسة المرجعية (Cao وآخرون، 2017) من خلال تجميع بيانات تسلسل scRNA من آلاف الخلايا الفردية التي تنشأ من نفس الأنسجة في مجموعة من الحيوانات. تلخص نتائجنا وظائف الأنسجة المعروفة ، وتكشف عن الخصائص الأيضية المشتركة مع الأنسجة المماثلة في الإنسان ، وتتنبأ بالعديد من الوظائف الأيضية الجديدة. يوفر MERGE أداة متعددة الاستخدامات لدمج بيانات التعبير الجيني عالية الجودة مع نماذج شبكة التمثيل الغذائي على نطاق الجينوم والتي توفر خطوة مهمة نحو النمذجة الكمية لعملية التمثيل الغذائي على مستوى الخلايا الفردية.

الشكل 1. نظرة عامة على التحديث أنواع معينة انيقة نموذج الشبكة الأيضية ومجموعة بيانات التعبير الجيني المستخدمة لاشتقاق الوظائف ذات الصلة بالأنسجة

  1. خط الأنابيب الحسابي للتنبؤ بوظيفة الأنسجة باستخدام بيانات التعبير الجيني على مستوى الأنسجة.
  2. رسم كاريكاتوري يوضح تحديث ملف C. ايليجانس نموذج الشبكة الأيضية. GPR ، رابطة تفاعل البروتين الجيني.
  3. نظرة عامة مفاهيمية عن تكامل iCEL1314 مع أربع فئات من الجينات: عالية ، ومتوسطة ، ومتواضعة ، ونادراً ما يتم التعبير عنها. حالة التدفق المتوقعة في الأنسجة هي توزيع التدفق الذي يتتبع التفاعلات المرتبطة بالجينات المعبر عنها بشكل كبير في هذا النسيج ، مع تجنب تلك المرتبطة بالجينات المعبر عنها بشكل منخفض والتي نادرًا ما يتم التعبير عنها. الدوائر والأسهم تشير إلى المستقلبات والتفاعلات ، على التوالي. تظهر الأسهم السوداء تدفقًا ، بينما تشير الأسهم السميكة إلى تدفق أعلى. تصور المربعات الإنزيمات المشفرة بواسطة الجينات التي لها مستويات تعبير مبينة باللون. تشير الأسهم المتقطعة إلى تفاعلات مع عدم وجود تدفق في مرحلة توزيع التدفق الأولي وفقًا للشكل 2 ب ولكن يتم اكتشافها بعد ذلك على أنها تفاعلات كامنة ويتم إجبارها على حمل التدفق عندما يكون ذلك ممكنًا (انظر النص للحصول على التفاصيل).
  4. لاشتقاق وظائف شبكة التمثيل الغذائي ذات الصلة بالأنسجة ، تم استخدام مجموعة بيانات التعبير الجيني التي تم الحصول عليها باستخدام RNA-seq أحادي الخلية لحيوانات L2 (Cao وآخرون، 2017). تم جمع البيانات أحادية الخلية من قبل المؤلفين لتوفير بيانات عالية الجودة للتعبير الجيني للأنسجة السبعة الموضحة.
  5. توزيع الجينات الأيضية في iCEL1314 في فئات تعبير مختلفة في كل نسيج فردي وفي جميع الأنسجة مجتمعة ، بألوان كما في (B). بالنسبة لمزيج البيانات ، يتم توضيح مجموعة اتحاد الجينات المعبر عنها بشكل كبير ومجموعة التقاطع للجينات التي نادرًا ما يتم التعبير عنها بشكل منخفض مع الألوان المقابلة. أحد الجينات التي تم التعبير عنها بشكل متواضع في بعض الأنسجة ونادرًا ما يتم التعبير عنه في البعض الآخر لا يظهر في البيانات المجمعة.

علم الأحياء GP2

تحتاج تفاعلات L-D إلى ثاني أكسيد الكربون والطاقة الضوئية ، وتحتاج تفاعلات L-IND إلى الماء والأكسجين.

تتطلب تفاعلات L-D طاقة ضوئية وماء ، وتتطلب تفاعلات L-IND ATP و NADPH و CO2.

يمكن أن تحدث تفاعلات L-D أثناء النهار فقط ، ويمكن أن تحدث تفاعلات L-IND أثناء الليل فقط.

ينتجون ATP و NADPH.

يطلقون الأكسجين كنفايات.

يتم إنتاج ATP و NADPH في كلا التفاعلين.

يتم استخدام ATP و NADPH في كلا التفاعلين.

يتم إنتاج ATP و NADPH في التفاعلات المعتمدة على الضوء وتستخدم في التفاعلات المستقلة للضوء.

أثناء دورة حمض الستريك ، ماذا يحدث لأسيتيل CoA؟
يدخل في دورة حمض الستريك ويكتسب ثاني أكسيد الكربون لتكوين حامض الستريك ، ويكتسب المزيد من ثاني أكسيد الكربون من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال لتشكيل جزيء 4 كربون.

يدخل في دورة حامض الستريك ويرتبط بجزيء من 4 كربون ، مكونًا حمض الستريك ، ومن ثم من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال ، يتم تجديد جزيء 4 كربون.

يدخل في تحلل السكر ويرتبط بجزيء من 5 كربون من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال ، ويشكل جزيء أسيتيل CoA آخر.

أي عبارة يمكن تصنيفها فقط في القسم اللاهوائي من مخطط فين؟

يتم تنفيذه بواسطة حقيقيات النوى

ما العملية التي تحدث في الهياكل التي تحمل علامة X؟
تخمير حمض اللاكتيك

كلاهما يتطلب طاقة ضوئية.

كلاهما يبدأ بتحلل السكر.

ينتج تحلل السكر ATP عن طريق أكسدة الماء.

ينتج تحلل السكر ATP و pyruvate عن طريق أكسدة الجلوكوز و NAD +.

ينتج تحلل السكر البيروفات و ATP و NADH عن طريق أكسدة الجلوكوز.

ما هو صافي إنتاج ATP في هذه المرحلة من التنفس الخلوي؟
2 ATP


ما وراء الثقافتين: إعادة التفكير في العلوم والعلوم الإنسانية

هناك حاجة إلى تعاون متعدد التخصصات لإنقاذ الحضارة.

  • هناك انفصال كبير بين العلوم والإنسانيات.
  • تحتاج حلول معظم مشاكل العالم الحقيقي إلى طريقتين من المعرفة.
  • يعد تجاوز الفجوة بين ثقافتين خطوة أساسية لضمان مشروعنا الحضاري.

على مدى السنوات الخمس الماضية ، كنت أدير معهد المشاركة متعددة التخصصات في دارتموث ، وهي مبادرة ترعاها مؤسسة جون تمبلتون. كانت مهمتنا هي إيجاد طرق لجمع العلماء والإنسانيين معًا ، غالبًا في الأماكن العامة أو - بعد Covid-19 - عبر الإنترنت ، لمناقشة الأسئلة التي تتجاوز الحدود الضيقة لنظام واحد.

اتضح أن هذه الأسئلة هي في صميم المحادثات العاجلة والمطلوبة حول مستقبلنا الجماعي. في حين أن تعقيد المشكلات التي نواجهها يتطلب تكاملًا متعدد الثقافات لطرق مختلفة من المعرفة ، فإن الأدوات المتاحة نادرة وغير فعالة في الغالب. نحن بحاجة إلى إعادة التفكير وتعلم كيفية التعاون بشكل منتج عبر الثقافات التخصصية.


عمليات الهدم والابتناء

جميع العمليات الابتنائية بناءة ، باستخدام الجزيئات الأساسية داخل الكائن الحي ، والتي تخلق بعد ذلك مركبات أكثر تخصصًا وتعقيدًا. يُعرف الابتنائية أيضًا باسم "التخليق الحيوي" ، حيث يتم إنشاء منتج نهائي من عدد من المكونات. تتطلب العملية ATP كشكل من أشكال الطاقة ، وتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة. تعتبر عملية اندرجونية ، بمعنى أنها تفاعل غير تلقائي ، تتطلب طاقة 2. تستخدم العملية الطاقة لإنشاء المنتج النهائي ، مثل الأنسجة والأعضاء. هذه الجزيئات المعقدة مطلوبة من قبل الكائن الحي كوسيلة للنمو والتطور وتمايز الخلايا 3. عمليات الابتنائية لا تستخدم الأكسجين.

من ناحية أخرى ، تكون عمليات التقويض مدمرة ، حيث يتم تكسير المركبات الأكثر تعقيدًا ويتم إطلاق الطاقة في شكل ATP أو الحرارة & # 8211 بدلاً من استهلاك الطاقة كما هو الحال في الابتنائية. يتم تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية من المخازن في الجسم. ينتج عن هذا تكوين دورة التمثيل الغذائي ، حيث يقوم الهدم بتفكيك الجزيئات التي يتم إنشاؤها من خلال التمثيل الغذائي. ثم غالبًا ما يستخدم الكائن الحي العديد من هذه الجزيئات ، والتي تُستخدم مرة أخرى في مجموعة متنوعة من العمليات. عمليات تقويضية تستخدم الأكسجين.

على المستوى الخلوي ، يستخدم الابتنائية المونومرات لتشكيل البوليمرات ، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات أكثر تعقيدًا. ومن الأمثلة الشائعة تركيب الأحماض الأمينية (المونومر) في بروتينات أكبر وأكثر تعقيدًا (البوليمر). تعد عملية الهضم واحدة من أكثر عمليات التقويض شيوعًا ، حيث يتم تحويل العناصر الغذائية التي يتم تناولها إلى جزيئات أكثر بساطة ، والتي يمكن للكائن الحي استخدامها في عمليات أخرى.

تعمل العمليات التقويضية على تكسير العديد من السكريات المختلفة ، مثل الجليكوجين والنشا والسليلوز. يتم تحويلها إلى السكريات الأحادية ، والتي تشمل الجلوكوز والفركتوز والريبوز ، التي تستخدمها الكائنات كشكل من أشكال الطاقة. يتم تحويل البروتينات التي يتم إنشاؤها عن طريق الابتنائية إلى أحماض أمينية من خلال الهدم ، لمزيد من عمليات الابتنائية. أي أحماض نووية في DNA أو RNA ، يتم تقويضها إلى نيوكليوتيدات أصغر ، والتي تعد أحد مكونات عملية الشفاء الطبيعية بالإضافة إلى استخدامها لتلبية احتياجات الطاقة.

يتم تصنيف الكائنات الحية على أساس نوع الهدم الذي تستخدمه 4:

  • عضوي التغذية كائن حي يكتسب طاقته من مصادر عضوية
  • ليثوتروف → كائن حي يكتسب طاقته من ركائز غير عضوية
  • الصورة الضوئية → كائن حي يكتسب طاقته من ضوء الشمس

ملفات بيانات إضافية

تتوفر ملفات البيانات الإضافية التالية مع النسخة الإلكترونية من هذه الورقة: مواد تكميلية من حيث النتائج والمناقشة والأساليب والأشكال التكميلية S1-S7 (ملف بيانات إضافي 1) جدول يسرد الجينومات الكاملة والجزئية المستخدمة في هذه الدراسة ( ملف بيانات إضافي 2) جدول يسرد حفظ الإنزيمات الفردية (ملف بيانات إضافي 3) جدول يسرد الإنزيمات المقيدة إما للبكتيريا أو حقيقيات النوى (ملف بيانات إضافي 4) جدول يوضح حفظ 118 مسارًا أيضيًا تم تحليلها في هذه الدراسة (إضافي ملف البيانات 5) جدول يسرد نمطية 166 مسارًا أيضيًا تم تحليلها في هذه الدراسة (ملف بيانات إضافي 6) جدول يسرد حفظ 25 مسارًا تنظيميًا محددًا بواسطة KEGG (ملف بيانات إضافي 7).


Ω-Amidase: إنزيم لا يحظى بالتقدير الكافي ، ولكنه مهم في استقلاب L -glutamine و L -asparagine ذي الصلة بعملية التمثيل الغذائي للكبريت والنيتروجين ، وبيولوجيا الورم وأمراض فرط أمونيا الدم

في الثدييات ، يوجد طريقان رئيسيان للتحويل الأيضي لـ L -glutamine إلى α-ketoglutarate. يتضمن المسار الأكثر دراسة على نطاق واسع التحلل المائي للجلوتامين من L إلى الجلوتامات المحفز بواسطة الجلوتامينازات ، متبوعًا بتحويل الجلوتامات من L إلى α-ketoglutarate عن طريق عمل ناقل الأمين المرتبط بـ l-glutamate أو عن طريق تفاعل نازعة الهيدروجين الجلوتامات. ومع ذلك ، يوجد مسار رئيسي آخر في الثدييات لتحويل L -glutamine إلى α-ketoglutarate (مسار الجلوتاميناز II) حيث يتم نقل l -glutamine لأول مرة إلى α-ketoglutaramate (KGM) متبوعًا بالتحليل المائي لـ KGM إلى α-ketoglutarate و الأمونيا المحفزة بواسطة أميداز يعرف باسم أميداز. في الثدييات ، يوجد مسار الجلوتاميناز 2 في كل من مقصورات العصارة الخلوية والميتوكوندريا وهو أكثر بروزًا في الكبد والكلى. وبالمثل ، يوجد طريقان لتحويل l -asparagine إلى oxaloacetate. في المسار الأكثر دراسة على نطاق واسع ، يتحلل l -asparagine إلى l -aspartate بواسطة تأثير الأسباراجيناز ، يليه نقل l -aspartate إلى oxaloacetate. ومع ذلك ، يوجد أيضًا مسار آخر لتحويل l -asparagine إلى oxaloacetate (مسار asparaginase II). في هذا المسار ، يتم أولاً نقل l -asparagine إلى α-ketosuccinamate (KSM) ، متبوعًا بالتحلل المائي لـ KSM إلى oxaloacetate عن طريق عمل ω- أميداز. تتمثل إحدى مزايا كل من مسارات الجلوتاميناز الثاني والأسباراجيناز الثاني في أنها لا رجعة فيها ، وبالتالي فهي مهمة في التصلب عن طريق نقل وحدات 5-C (α-ketoglutarate) و 4-C (oxaloacetate) في دورة TCA. في هذه المراجعة ، نذكر بإيجاز أهمية مسارات الجلوتاميناز الثاني والأسباراجيناز الثاني في الكائنات الحية الدقيقة والنباتات. ومع ذلك ، فإن التركيز الرئيسي للمراجعة يتعلق بأهمية هذه المسارات (خاصة مكون الإنزيم المشترك لكلا المسارين - ω- أميداز) في أيض النيتروجين والكبريت في الثدييات وكمصدر لأشجار الكربون المتصلبة في الخلايا سريعة الانقسام. تناقش المراجعة أيضًا وظيفة ثنائية التفرع محتملة لـ ω-أميداز باعتبارها لها دور في تطور الورم. أخيرًا ، تمت مناقشة الدور المحتمل لـ KGM كمؤشر حيوي لأمراض فرط أمونيا الدم.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


دليل الإنكار

ذات مرة ، في أرض ليست بعيدة ، كان هناك فيروس مروع زرع الرعب في كل بلدة وفي كل منزل. على الرغم من أن معظم الأشخاص الذين أصيبوا بالعدوى لم تظهر عليهم أي أعراض أو تعافوا في غضون أسبوع ، إلا أنه في جزء صغير من الحالات ، تقدم المرض ، مما تسبب في فقدان ردود الفعل والتحكم في العضلات ، والشلل ، وأحيانًا الموت.

كان الأطفال معرضين للخطر بشكل خاص ، لذلك كان الآباء يراقبون بقلق أي علامة للعدوى ، وغالبًا ما يبقونهم بعيدًا عن حمامات السباحة ودور السينما وأزقة البولينج ، في أي مكان توجد به حشود وقد يكمن الميكروب المخيف. تم في بعض الأحيان تقليص السفر والأعمال بين الأماكن التي تفشى فيها المرض ، وفرضت سلطات الصحة العامة الحجر الصحي على الأشخاص الأصحاء الذين ربما تعرضوا للمرض ، من أجل وقف انتشار المرض. في النصف الأول من الخمسينيات من القرن الماضي ، مع عدم وجود علاج أو لقاح ، أصيب أكثر من 200000 أمريكي بالعجز بسبب فيروس شلل الأطفال. كان الفيروس في المرتبة الثانية بعد القنبلة الذرية فيما يخشاه الأمريكيون أكثر من غيرهم.

بعد ذلك ، في 12 أبريل 1955 ، أعلن مسؤولو الصحة العامة في جامعة ميشيغان أنه تم العثور على لقاح & ldquosafe وفعال وقوي. أطلق هذا الاحتفال الوطني الذي ذكّر بنهاية الحرب العالمية الثانية. دقت أجراس الكنائس ، وأطلقت أبواق السيارات ، وبكى الناس بارتياح. دعا الرئيس أيزنهاور مخترع اللقاح و rsquos ، جوناس سالك ، إلى البيت الأبيض. في احتفال حديقة الورود ، قال القائد الأعلى السابق للحلفاء للعالم بصوت يرتجف ، "أود أن أقول لك إنه عندما أفكر في الآلاف التي لا حصر لها من الآباء والأجداد الأمريكيين الذين سيبقون فيما بعد بمنأى عن المخاوف المؤلمة من وباء شلل الأطفال السنوي ، عندما أفكر في كل العذاب الذي سينجو به هؤلاء الأشخاص من رؤية أحبائهم وهم يعانون في الفراش ، يجب أن أقول لك إنني لا أملك الكلمات التي أعبر فيها بشكل كافٍ عن شكري وشكر نفسي وجميع الأشخاص الذين أعرفهم وداشال. 164 مليون أمريكي ، كي لا نقول شيئًا عن كل الناس في العالم الذين سيستفيدون من اكتشافك. & rdquo

لكن ، للأسف ، لم ينضم الجميع إلى الحزب وأعربوا عن هذا الامتنان. مجموعة واحدة على وجه الخصوص لم ترحب باللقاح باعتباره اختراقًا. عارض مقومو العمود الفقري بنشاط حملة التطعيم التي أعقبت انتصار Salk & rsquos. رفض العديد من الممارسين دور مسببات الأمراض المعدية والتزموا بالمبدأ التأسيسي لتقويم العمود الفقري بأن جميع الأمراض نشأت في العمود الفقري. بعد سنوات قليلة من إدخال اللقاح ، حيث كان عدد حالات شلل الأطفال يتناقص بسرعة ، مقال في مجلة الجمعية الوطنية لتقويم العمود الفقري سئل ، "هل فشل أنبوب الاختبار في مكافحة شلل الأطفال؟" أوصى ، بدلاً من أخذ اللقاح ، بمجرد الإصابة ، & ldquo يجب إجراء تعديلات تقويم العمود الفقري للعمود الفقري بالكامل خلال الأيام الثلاثة الأولى من شلل الأطفال. & rdquo

استمرت معارضة لقاح شلل الأطفال والتطعيم بشكل عام في الرتب لدرجة أنه حتى بعد أربعة عقود ، وبعد فترة طويلة من استئصال شلل الأطفال من الولايات المتحدة ، ما زال ثلث مقومين العظام يعتقدون أنه لا يوجد دليل علمي على أن التطعيم يمنع أي مرض ، بما في ذلك شلل الأطفال. يستمر هذا الاعتقاد والمقاومة حتى يومنا هذا ، مع قيام بعض مقومين العظام بحملات ضد تفويضات التطعيم الحكومية.

لقد صدمت عندما علمت لأول مرة عن مقومين العظام ومعارضة لقاح شلل الأطفال. يُنظر إلى اللقاح على نطاق واسع على أنه أحد أعظم قصص نجاح الطب و rsquos: لماذا يعارضه أي شخص؟ تحولت صدمتي إلى إثارة ، مع ذلك ، عندما بدأت في التعرف على مقومين العظام ونمط الحجج كان مشابهًا بشكل غريب لتلك التي كنت على دراية بها من الخلقيين الذين ينكرون العلم التطوري. وبمجرد أن أدركت هذه التشابهات ، أصبحت الإثارة مجرد ظهور عندما أدركت أن نفس النمط العام للحجج وكتاب قواعد إنكار مدشا قد تم نشره لرفض الإجماع العلمي الآخر من الآثار الصحية للتبغ إلى وجود وأسباب تغير المناخ. يتم الآن استخدام نفس الدليل لإنكار الحقائق المتعلقة بوباء COVID-19.

باختصار ، المسرحيات الرئيسية الست في كتاب قواعد الإنكار هي:

  1. شك في العلم
  2. سؤال العلماء و rsquo الدوافع والنزاهة
  3. تضخيم الخلافات بين العلماء والاستشهاد بـ Gadflies كسلطات
  4. المبالغة في الضرر المحتمل
  5. مناشدة الحرية الشخصية
  6. ارفض أيًا كان من شأنه أن ينكر فلسفة أساسية

الغرض من كتاب قواعد الإنكار هو تقديم الحجج البلاغية التي تعطي مظهرًا للنقاش الشرعي عندما لا يكون هناك أي نقاش. هدفي هنا هو اختراق هذا الضباب الخطابي ، وإظهار أن هؤلاء هم قابل للتنبؤ تكتيكات أولئك الذين يتمسكون بموقف لا يمكن الدفاع عنه. إذا كنا نأمل في العثور على أي علاج (أو لقاح ضد) إنكار العلم ، فيجب على العلماء والصحفيين والجمهور أن يكونوا قادرين على التعرف على هذه المسرحيات وفهمها وتوقعها.

لتوضيح كيفية عمل كتيب اللعبة و mdashand للأسف ، إنه فعال للغاية وسأقوم بتفكيك إصدارات مقوم العظام والخلقيين ، والتي صمدت لعقود عديدة على الرغم من الأدلة الدامغة ، وأشير إلى أوجه التشابه مع خطاب فيروس كورونا.

كتاب اللعب

1. شك في العلم

أول تكتيك للإنكار هو إثارة الاعتراضات على الأدلة أو التفسيرات العلمية. قد يأخذ هذا شكل حجج محددة تبدو مشروعة ضد ادعاء علمي. على سبيل المثال ، سعى مقومو العمود الفقري إلى تفسيرات أخرى إلى جانب فعالية اللقاح لحساب انخفاض الأمراض المعدية: & ldquo توضح إحصاءات مركز السيطرة على الأمراض أن غالبية الأمراض التي يتم التطعيم ضدها بشكل روتيني الآن كانت تختفي قبل اكتشاف السبب أو اللقاح. وضعت ، & rdquo ذكرت رسالة 1995 إلى محرر العلاج بتقويم العمود الفقري الديناميكي مجلة. في حالة شلل الأطفال و rsquos ، لا تصمد هذه الحجة ضد الحقائق التالية: (أ) كان المرض يتصاعد في الخمسينيات من القرن الماضي (ب) أثبت اللقاح فعاليته في تجربة ضخمة مزدوجة التعمية خاضعة للتحكم الوهمي و (ج) تراجع الالتهابات بسرعة بعد إدخال اللقاح.

بدلاً من ذلك ، فإن بعض العبارات عبارة عن حجج شاملة ضد نظام علمي كامل. على سبيل المثال ، هنري موريس ، كتابه عام 1961 فيضان التكوين يُنسب إليه الفضل في إحياء حركة الخلق ، المزعومة: & ldquo بما أنه لا يوجد دليل علمي حقيقي على أن التطور يحدث في الوقت الحاضر أو ​​حدث في أي وقت مضى ، فمن المعقول أن نستنتج أن التطور ليس حقيقة من حقائق العلم ، كما يدعي الكثيرون. في الواقع ، إنه ليس علمًا على الإطلاق ، ولكنه نظام تعسفي مبني على الإيمان بالطبيعة العالمية. & rdquo

2. سؤال العلماء و rsquo الدوافع والنزاهة

نظرًا لأنه قد يكون من الصعب تفسير مجموعة متزايدة من الأدلة المتسقة ، فإن أحد الأسباب الاحتياطية هو طعن المصدر. في مجال التطعيم ، غالبًا ما يتخذ هذا شكل ادعاء تضارب المصالح المالية من جانب العلماء ، وجشع الشركات المصنعة ، وتواطؤ المسؤولين الحكوميين. & ldquo يبدو أن الأساس العلمي الذي تم بناء هذه اللقاحات عليه هش بدرجة كافية بحيث أن القوانين الإلزامية فقط ، وجهود العلاقات العامة الباهظة الثمن ، والدعاية الفاحشة ، والإعلانات الباهظة الثمن هي التي يجب أن تترتب على الامتثال ، & rdquo كتب مؤلفًا واحدًا في مقوم العظام الأمريكي. بالمناسبة ، لم يقدم سالك أي براءة اختراع.

في ميدان التطور ، غالبًا ما يُتهم العلماء بأنهم جزء من مؤامرة لتقويض الدين من خلال الأنظمة التعليمية. اعترض كينيث كومينغ ، من معهد أبحاث الخلق ، على سلسلة PBS حول التطور من خلال رسم موازٍ لمهاجمي 11 سبتمبر: & ldquo تتعرض أمريكا للهجوم من الداخل من خلال مدارسها العامة من قبل حركة دينية متشددة من علماء الطبيعة الفلاسفة (أي الملحدين) ) تحت ستار الداروينية العلمانية. كلاهما الرغبة في تغيير حياة وتفكير أمتنا. & rdquo من أبرز المعارضين لمثل هذه التأكيدات مشروع رسالة رجال الدين ، الذي حصل على دعم أكثر من 15000 رجل دين مسيحي لتدريس التطور.

3. تضخيم الخلافات بين العلماء والاستشهاد بـ Gadflies كسلطات

في جميع المجالات العلمية ، هناك خلاف صادق حول تفسير الأدلة. ومع ذلك ، فإن هذه الاختلافات يتم تضخيمها عن عمد من قبل الإنكار لتشير ضمنيًا إلى عدم وجود توافق في الآراء حول نقاط أكثر جوهرية ، مع طرح وجهات نظر متناقضة لعدد قليل من القيم المتطرفة غير المؤهلة. مثال على هذا الأخير هو كيف استغل بعض مقومين العظام الموقف المناهض للتلقيح لأحد الناقدين ، فييرا شيبنر. يتم الاستشهاد مرارًا وتكرارًا بادعائها القائل بعدم وجود دليل على فعالية اللقاح أو سلامته ، بينما تتجاهل حقيقة أن تدريبها وخبرتها في الجيولوجيا وليس الطب.

في ساحة التطور ، اختلافات التفسير بين العلماء ملطخة بالأصوات المناهضة للتطور. على سبيل المثال ، عادة ما يثير الاكتشاف الأولي لأحفوري أسلاف الإنسان بعض التفسيرات والتعبيرات المختلفة عن عدم اليقين في المجتمع العلمي. غالبًا ما يخطئ الخلقيون في توصيف هذه الديناميكيات الطبيعية للخطاب العلمي على أنها & ldquoskepticism & rdquo حول أهمية مثل هذه الاكتشافات من أجل استبعادها. من خلال المبالغة في تضخيم الخلافات المشروعة وتقديم البدائل والبدائل للتطور ، غالبًا ما يقدم المنكرون مناشدات إلى & ldquoteach الجدل ، & rdquo عندما لا يوجد مثل هذا الجدل في المجتمع العلمي. التفسيرات المختلفة للحفريات لا تنفي الدليل المربك على العصور القديمة لأسلاف الإنسان.

يشمل القادة المناهضون للثورة في الولايات المتحدة أيضًا عددًا صغيرًا من العلماء الذين تكون أوراق اعتمادهم في تخصصات أخرى. على سبيل المثال ، كان هنري موريس المذكور أعلاه مهندسًا وليس عالم أحياء. فيليب إي جونسون ، كتابه داروين في المحاكمة كان مصدر إلهام للعديد من أتباع حركة التصميم الذكي ، وكان أستاذاً في القانون بدون تدريب رسمي في علم الأحياء.

غالبًا ما يُنظر إلى عدم وجود أوراق اعتماد أو مكانة داخل المجتمع العلمي ليس على أنه مسؤولية بل فضيلة. لاحظ العالمان باسكال ديثيلم ومارتن ماكي ، & ldquo عادةً أن الإنكار لا يردعهم العزلة الشديدة لنظرياتهم ، بل يرون أنه مؤشر على شجاعتهم الفكرية ضد العقيدة السائدة وما يصاحبها من صواب سياسي ، وغالبًا ما يقارنون أنفسهم بـ Galileo. & rdquo

4. المبالغة في الضرر المحتمل

عندما تتعارض الأدلة مع موقف ما ، فإن اللجوء الآخر هو محاولة إثارة الخوف. لا يوجد لقاح أو دواء آمن بنسبة 100 في المائة ، دون أي خطر من الآثار الجانبية. لطالما شدد مقومو العمود الفقري على الآثار الجانبية المحتملة للقاحات ، على سبيل المثال في بيان في العلاج بتقويم العمود الفقري الديناميكي تقديم مجموعة من التأثيرات المحتملة: & ldquodeath، encephalopathy، demyelining disease، brachial nerve، Guillain-Barr & ecute syndrome، عدوى ناتجة عن عوامل اللقاح ، الحساسية المفرطة ، التهاب الدماغ المصلب تحت الحاد ، اضطراب النوبات ، التهاب العصب البصري ، التهاب المفاصل ، إلخ. ومع ذلك ، فهم يفشلون عمومًا في الاعتراف بالعواقب الوخيمة للعدوى التي يمكن منعها عن طريق التطعيم.

ولكن ما الضرر الذي يمكن أن ينشأ من معرفة القليل عن التطور؟ حسنًا ، هتلر بالطبع! & ldquo من العديد من العوامل التي أنتجت الهولوكوست النازي والحرب العالمية الثانية ، & rdquo كتب أحد النقاد في مجلة الخلق، & ldquoone من أهمها فكرة داروين و rsquos القائلة بأن التقدم التطوري يحدث بشكل رئيسي نتيجة القضاء على الضعيف في الكفاح من أجل البقاء. & rdquo إنها حجة متكررة لا تؤثر بالطبع على صحة نظرية داروين و rsquos.

أطلق خصوم التطعيم اتهامات مماثلة ، وشبهوا الأطباء الذين يقدمون اللقاحات بالأطباء النازيين وزعموا أن اللقاحات تنتهك قانون نورمبرغ لأخلاقيات مهنة الطب لعام 1947.

5. مناشدة الحرية الشخصية

إذا لم يكن الخوف مقنعًا ، فهناك موقف رجعي آخر يتردد صداه بقوة لدى الأمريكيين: حرية الاختيار. اعتمدت جمعية العلاج بتقويم العمود الفقري الأمريكية على هذه الفكرة العزيزة عندما أنشأت سياسة التطعيم الرسمية:

& ldquo نظرًا لأن المجتمع العلمي يقر بأن استخدام اللقاحات لا يخلو من المخاطر ، فإن الجمعية الأمريكية لتقويم العمود الفقري تدعم كل فرد وحق rsquos في حرية الاختيار في الرعاية الصحية الخاصة به بناءً على وعي مستنير بفوائد التطعيم والآثار الضارة المحتملة له. تدعم ACA شرط الضمير أو التنازل في قوانين التطعيم الإجباري وتوفر hellip مسارًا اختياريًا للعمل فيما يتعلق بالتطعيم. & rdquo

وبالمثل ، فإن الجمعية الدولية لتقويم العمود الفقري و ldquo تساؤلات حول حكمة برامج التطعيم الجماعي و rdquo و تنظر إلى البرامج الإجبارية على أنها انتهاك & ldquothe الفرد و rsquos الحق في حرية الاختيار. & rdquo

وبالمثل ، يُنظر إلى تدريس التطور في المدارس العامة على أنه اعتداء على الحرية الدينية لمن يعارضها. يؤيد أولئك الذين يتبنون وجهة النظر هذه التنازلات عن الكتب المدرسية (& ldquo just a theory & rdquo) ، أو تدريس & ldquoalative & rdquo وجهات النظر لتاريخ الحياة (التكوين أو التصميم الذكي) ، أو حرية الانسحاب من منهج التطور في فصول علم الأحياء.

والجدير بالذكر أن المحكمة العليا الأمريكية رفضت الطعون على التطعيم الإجباري جزئيًا على أساس أن المعتقد الفردي لا يمكن أن يخضع سلامة مجتمع بأكمله. وقامت المحاكم الأمريكية مرارًا وتكرارًا بإلغاء محاولات تخريب تعليم التطور باعتباره بدوافع دينية وانتهاكات لشرط التأسيس في التعديل الأول لدستور الولايات المتحدة.

6. ارفض كل ما يمكن أن ينكر فلسفة أساسية

بمجرد أن تتحدث المحاكم ، وتنمو الأدلة العلمية لتصبح ساحقة ، قد يعتقد المرء أن الإنكار سيكون خارج المسرحيات. لكن هناك خط دفاع أخير يكشف عن نواة الإنكار: ليس أن بعض الادعاءات العلمية غير صحيحة بل أنه غير مقبول في ضوء بعض الالتزام الفلسفي. يجب رفض العلم بإيجاز.

تأسس العلاج بتقويم العمود الفقري في أوائل القرن العشرين على التأكيد على أن جميع الأمراض ترجع أصولها إلى اختلالات العمود الفقري. & ldquo وجد أطباء تقويم العمود الفقري في كل مرض من المفترض أن يكون معديًا ، سببًا في العمود الفقري ، وادعى بارتليت جوشوا بالمر ، نجل مؤسس العلاج بتقويم العمود الفقري دانيال ديفيد بالمر. إن قبول نظرية الجراثيم والتحصين من شأنه أن ينكر الفرضية التأسيسية للمهنة القائلة بأن جميع الأمراض تنجم عن اختلالات العمود الفقري. لذلك ، لا يمكن التشكيك في هذا الافتراض.

فيما يتعلق بالتطور ، أوضح هنري موريس الأمر: & ldquo عندما يختلف العلم والكتاب المقدس ، من الواضح أن العلم أساء تفسير بياناته. & rdquo

إن أي مصداقية تُمنح لعلم التطور تشكل تهديدًا لوجهة نظر عالمية قائمة على تفسير الكتاب المقدس ديفيد كلاود ، ناشر مواد دراسة الكتاب المقدس يجادل: & ldquo إذا كان الكتاب المقدس لا يعني ما يقوله ، فلا توجد طريقة لمعرفة ما يعنيه.

صاغت مؤرخة العلوم والمؤلفة نعومي أورسكيس مصطلحًا لهذا الموقف: & ldquoimplicatory denory & rdquo & mdashthe the rdquo & mdashthethetheffthethetshehets-the-resquot/ لأننا لا نحب آثارها.

نظرًا لأن هذه المواقف يتم تعزيزها من خلال الأسرة أو المجتمع ، فإنها تتصلب في جزء من هوية one & rsquos. & ldquo بهذه الطريقة ، تبدأ الهوية الثقافية في تجاوز الحقائق ، كما قال عالم نفس المناخ النرويجي Per Espen Stoknes. & ldquo وهويتي تتفوق على الحقيقة في أي يوم. & rdquo

كتب علماء النفس إليوت أرونسون وكارول تافريس في الأطلسي: & ldquo [W] الدجاجات يشعر الناس بارتباط قوي بحزب سياسي ، أو زعيم ، أو أيديولوجية ، أو معتقد سياسي ، فمن الأرجح أن يتركوا هذا الولاء يفكر نيابة عنهم ويشوهوا أو يتجاهلوا الأدلة التي تتحدى تلك الولاءات. & rdquo

بدأ دليل الإنكار في الظهور الآن حول فيروس كورونا. على الرغم من أن COVID-19 جديد ، إلا أن ردود الفعل على تدابير الصحة العامة والادعاءات العلمية ومشورة الخبراء ليست كذلك. إن المواقف والسلوكيات المتعلقة بالتهديد الذي يشكله فيروس كورونا (التشكيك في العلم) ، وفعالية عمليات الإغلاق وارتداء الأقنعة (تتآكل الحريات) والعلاجات البديلة (العبث على الخبراء) مدفوعة بشكل كبير أو أكثر بالبلاغات أكثر من الأدلة.

تشير استطلاعات الرأي إلى أنه على الرغم من الآثار الصحية والاقتصادية المدمرة للوباء ، فيما يتعلق بلقاح محتمل ، فنحن لسنا قريبين من الاتحاد كما كان الأمريكيون في عام 1955. ولكن كما أشار عالم الأوبئة مايكل أوسترهولم في يونيو ، "لن تكون هناك في النهاية أية ولايات زرقاء أو الدول الحمراء. لن يكون هناك أي مدن زرقاء أو مناطق ريفية حمراء. سيكون كل شيء COVID ملون. & rdquo

الآن ، للأسف ، ليس هناك من ينكر ذلك.

عن المؤلفين)

شون بي كارول أستاذ جامعي متميز في علم الأحياء بجامعة ميريلاند ونائب الرئيس لتعليم العلوم في معهد هوارد هيوز الطبي. أحدث كتاب له هو سلسلة من الأحداث المحظوظة: فرصة صنع كوكب الحياة (مطبعة جامعة برينستون).


Sandwalk

هناك العديد من الأفكار حول أصل الحياة ولكن الأفكار الوحيدة التي تهمني هي الأفكار العلمية. يشمل نقاش القرن الحادي والعشرين في الغالب المدخنين مقابل الصائغين [تغيير الأفكار حول أصل الحياة].

الحساء هم أناس يؤمنون بنوع ما من الحساء البدائي. إنهم يعتقدون أن الحياة نشأت في محلول من الجزيئات العضوية وأن الطريقة الأكثر بدائية للحصول على الطاقة كانت عن طريق أكسدة هذه الجزيئات. بالنسبة لهم ، كانت المسارات البيوكيميائية الأولى مثل تحلل السكر. يعتقد معظمهم أن الجزيئات العضوية المعقدة قد تم تسليمها إلى الأرض عن طريق الكويكبات [انظر ارتباك ناسا حول أصل الحياة].

من ناحية أخرى ، يروج المدخنون لسيناريو أصل الحياة الذي يعتمد على الكيمياء المحيطة بالفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط. تفضل هذه البيئات التفاعلات التي تبني جزيئات عضوية من ركائز غير عضوية مثل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. في هذه الحالة ، تكون التفاعلات الأكثر بدائية هي تفاعلات الحد من الأكسدة البسيطة وأكثر المسارات بدائية هي مسارات التخليق الحيوي ، وليس التقويض. غالبًا ما يشار إلى هذا الرأي باسم "التمثيل الغذائي أولاً" [التمثيل الغذائي أولاً وأصل الحياة].

أنا من أشد المعجبين بعملية التمثيل الغذائي أولاً وخاصة الإصدارات التي يروج لها بيل مارتن ونيك لين. أعتقد أنه النموذج المعقول الوحيد لأصل الحياة.

نبهني أحد القراء إلى ورقة بحثية نُشرت العام الماضي من قبل جميع الأسماء الكبيرة في التمثيل الغذائي أولاً [Sousa et al. ، 2013]. إنها ورقة ممتازة. يجب أن تقرأ هذه الورقة إذا كنت تريد حقًا التعرف على التفكير الحديث حول أصل مشكلة الحياة. الكيمياء الحيوية معقدة ولكنها تستحق الجهد المبذول.

ليس لدي الوقت لشرح كل شيء. هذا إعلان تشويقي.

للوهلة الأولى ، قد تبدو فكرة أن التناضح الكيميائي وسيلة قديمة جدًا لتوصيل الطاقة غير منطقية. أكثر ما هو مألوف لدى الكثيرين هو المذهب القديم (والشائع) القائل بأن أقدم مسار لاستقلاب الطاقة هو التخمر مثل تحلل الجلوكوز [77] ، وهي فكرة تعود على الأقل إلى هالدين [2] ومن ثم نشأت قبل فترة طويلة من حصول أي شخص على دليل على أنه يمكن تسخير الطاقة البيولوجية بطريقة لا تتضمن الفسفرة على مستوى الركيزة و & # 8216 روابط عالية الطاقة & # 8217 [149،150]. في الحياة الحديثة ، تأتي كل الطاقة البيولوجية في شكل ATP في النهاية من الاقتران الكيميائي [151] ، وعملية فصل الشحنة من داخل الخلية إلى الخارج ، وتسخير هذا التدرج الكهروكيميائي عبر عامل اقتران ، وهو ATPase من الدوار & # 8211 من النوع الثابت. لم يكن من الواضح بشكل عام حتى سبعينيات القرن الماضي أن ميتشل [152] كان على حق ، وحصل على جائزة نوبل في عام 1978 ، ومن الصعب القول عندما أصبح واضحًا لعلماء الأحياء الدقيقة أن جميع الكائنات الحية المخمرة مشتقة من أسلاف تناقض كيميائي. نلاحظ أيضًا أن دراسة ميتشل لمشكلة أصل الحياة قدّم مفاهيم أساسية لفرضيته اللاحقة للتناضح الكيميائي ، بما في ذلك تعريف الحياة كعملية ، وفكرة التحفيز النواقل عبر حدود غشاء لا ينفصل إما عن البيئة أو من الكائن نفسه [153].

قد يكون المبدأ القائل بأن تحلل السكر قديمًا هو نتيجة التجربة ، نظرًا لأنه كان أول مسار يتم اكتشافه وتعلمناه في الكلية بهذا المعنى ، فهو حقًا الأقدم. عندما يقترح المرء أن اقتران التناقض الكيميائي في الميثانوجينات أو الأسيتوجينات قد يكون قديمًا ، فإن العديد من المستمعين والقراء يخجلون ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المسارات غير مألوفة وغالبًا ما تنطوي على أسماء عوامل مساعدة مخيفة.

31 تعليقًا:

مرحبا لاري ، شكرا لك على هذا الاقتباس. إذا قررت كتابة * التمثيل الغذائي أولاً لمقال الدمى البيوكيميائية * ، فسأفحص ذلك. السلام ، جيم

يجب أن تذكر أن الورقة مجانية.

هناك & # 39s أخرى يتم نشرها حول فكرة التنفيس الحراري المائي القلوي ، مؤخرًا ، لاري. يجب أن تكون هذه في زقاقك أيضًا:

الطاقة الحيوية الغشائية عالمية ، ومع ذلك فإن الأغشية الفسفورية للعتيقات والبكتيريا & # 8212 أعمق الفروع في شجرة الحياة & # 8212 تختلف اختلافًا جوهريًا. ينعكس هذا الاختلاف العميق في كيمياء الأغشية في اختلافات صارخة أخرى بين المجالين ، بما في ذلك ضخ الأيونات وتكرار الحمض النووي. نحل هذه المفارقة من خلال النظر في متطلبات الطاقة لآخر سلف مشترك عالمي (LUCA). نحن نطور نموذجًا رياضيًا يعتمد على فرضية أن LUCA يعتمد على التدرجات البروتونية الطبيعية. يوضح تحليلنا أن مثل هذه التدرجات يمكن أن تعمل على استقلاب الكربون والطاقة ، ولكن فقط في الخلايا المتسربة ذات نفاذية البروتون التي تعادل حويصلات الأحماض الدهنية. تنهار الأغشية ذات النفاذية المنخفضة (المكافئة للفوسفوليبيدات الحديثة) توافر الطاقة الحرة ، مما يحول دون استغلال التدرجات الطبيعية. لا يقدم ضخ البروتونات عبر الأغشية المتسربة أي ميزة ، حتى عندما تقل النفاذية بمقدار 1000 مرة. نفترض أن مضادًا لحمل بروتون الصوديوم (SPAP) قدم الخطوة الأولى نحو الأغشية الحديثة. يزيد SPAP الطاقة المجانية المتاحة من التدرجات البروتونية الطبيعية بواسطة

60٪ ، مما يتيح البقاء في التدرجات المنخفضة بمقدار 50 ضعفًا ، مما يسهل الانتشار والتباعد البيئي. بشكل حاسم ، يوفر SPAP أيضًا ميزة تضخيم ثابتة لضخ البروتون مع انخفاض نفاذية الأغشية ، ولأول مرة لصالح تطور أغشية الفسفوليبيد الضيقة الأيونية. تشتمل فوسفوليبيدات العتائق والبكتيريا على إيزومرات مختلفة من فوسفات الجلسرين. نستنتج أن الإنزيمات المعنية أخذت هذه البدائل بالصدفة في مجموعات مستقلة كانت قد طورت بالفعل مضخات أيونية متميزة. يقدم نموذجنا تفسيرًا قويًا من الناحية الكمية لسبب كون الطاقة الحيوية للأغشية عالمية ، ومع ذلك نشأت مضخات الأيونات والأغشية الفسفورية في وقت لاحق وبشكل مستقل في مجموعات منفصلة. توضح النتائج التي توصلنا إليها التناقض القائل بأن العتائق والبكتيريا تشترك في نسخ الحمض النووي ، والترجمة الريبوزومية ، و سينثيز ATP ، ولكنها تختلف في الصفات الأساسية بنفس القدر التي تعتمد على الغشاء ، بما في ذلك تكرار الحمض النووي.

الدافع إلى الحياة على العوالم الرطبة والجليدية
راسل مايكل جيه ، بارج لورا إم ، بهارتيا روهيت ، بوكانيجرا ديلان ، براشر بول جيه ، برانسكومب إلبرت ، كيد ريتشارد ، ماك جلين شون ، ماير ديفيد إتش ، نيتشكي وولفجانج ، شيبويا تاكازو ، فانس ستيف ، وايت لورين ، وكانيك إيزيك .
نبذة مختصرة

يقدم هذا البحث إعادة صياغة النظرية المائية الحرارية القلوية تحت سطح البحر لظهور الحياة استجابة للنتائج التجريبية الحديثة. تنظر النظرية إلى الحياة ، مثل غيرها من الأنظمة ذاتية التنظيم في الكون ، كنتيجة حتمية لعدم توازن معين. في هذه الحالة ، كان عدم التوازن اثنين: (1) في إمكانية الأكسدة والاختزال ، بين الهيدروجين والميثان مع مستقبلات الإلكترون المكتملة للدائرة مثل النتريت والنترات والحديد الحديديك وثاني أكسيد الكربون ، و (2) في تدرج الأس الهيدروجيني بين حامضي المحيط الخارجي والسائل القلوي الحراري المائي. كان كل من ثاني أكسيد الكربون والميثان على حد سواء المصادر النهائية للكربون العضوي ، وعملت كبريتيدات المعادن والأوكسي هيدروكسيدات كمحفزات أنزيمية أولية. إن الإدراك ، الذي يبلغ من العمر الآن 50 عامًا ، أن التدرجات الممتدة للأغشية ، بدلاً من الوسائط العضوية ، تلعب دورًا حيويًا في عمليات الحياة ، مما يدعو إلى التساؤل حول فكرة & # 8220 الكيمياء التكميلية. انظر إلى نوع المحركات النانوية التي يجب أن تكون مقدمة للمحركات الجزيئية # 8212 مثل بيروفوسفات سينثيتاز وما شابه ذلك مدفوعًا بهذه التدرجات & # 8212 التي تجعل الحياة تعمل. هذه هي محولات الطاقة الحرة أو عدم التوازن المفترضة ، والتي يُفترض أنها مبنية من معادن تتكون من الأغشية غير العضوية الأقدم ، والتي ، كعقبات أمام التدفقات الأيونية المتجهة ، تقدم نفسها كمرشحين للتجارب المستقبلية.

يبدو أن نظرية التهوية الحرارية المائية القلوية هذه تكتسب الكثير من الدعم مؤخرًا. من المثير للاهتمام أيضًا أن نرى كيف يمكن للنظرية أن تساعد في تسليط الضوء على بعض الأسئلة التي طال أمدها بخصوص الانقسام بين البكتيريا والعتائق.

لقد قرأت الكثير من الأوراق الحديثة ولكني لم أشاهد المراجعة الهائلة التي ذكرتها في رسالتي.

ما يحيرني هو أن هذه الأفكار كانت موجودة منذ فترة طويلة ولكن معظم العلماء لا يزالون فقراء ولا يزال معظم معلمي الكيمياء الحيوية يعلمون الهراء القديم البدائي.

أنا بالتأكيد أحب فكرة أن اقتران التناضح الكيميائي أقدم من & # 39solution biochemistry & # 39. يبدو الكيان المادي للموقع الثابت والظروف المتسقة بشكل معقول إلى أي من الجانبين أكثر معقولية من التفاعلات الحرة العائمة ، والتي من شأنها أن تنحدر بسرعة إلى الآبار الديناميكية الحرارية ، وتفقد المنتجات للانتشار. أنا أقل اقتناعًا بالتورط المبكر لعديد الببتيدات (على عكس دمج الأحماض الأمينية في مسارات التخليق الحيوي قبل البروتين).

قال لاري:
ما يحيرني هو أن هذه الأفكار كانت موجودة منذ فترة طويلة ولكن معظم العلماء لا يزالون فقراء ولا يزال معظم معلمي الكيمياء الحيوية يعلمون هراء الحساء البدائي القديم.

أعتقد أن هناك بعض التباطؤ في النظام العلمي & # 39 & # 39 كم من الوقت قبل أن تترسخ نظرية الانفجار العظيم؟

ربما جعلني & # 39 & # 39 & # 39 كشخص عادي مهتم ولكن غير مسؤول يجعلني أقل ترددًا في التمسك بأفكار جديدة ومدهشة؟ أو ربما يشعر العلماء أن عليهم التحوط من رهاناتهم حتى يثبت الحصان الجديد نفسه بما لا يدع مجالاً للشك؟ لقد كنت & # 39v مكدسًا لفترة طويلة الآن وكنت أنتظر أخبارًا مثل هذه.

أتذكر أنني قرأت مقالًا عن كيفية تأثر التقدم العلمي بمقاومة الأفكار الجديدة ، وكيف أن هذه المقاومة قد تساعد في النهاية في تجنب بيع القشرة قبل إطلاق النار على الدب. لذلك أعتقد أن هذا هو الأمر بشكل أو بآخر وربما أفضل من أي بديل.

ليس أفضل ما لدي ، فأنا إلى الأبد في صراع مع اللغة الإنجليزية.

الشيء الأكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لي هو مركزية ATP. لا يبدو أن هناك سببًا كيميائيًا قويًا أو سببًا حيويًا لهذا البيورين ، على عكس الآخر ، أو غير البيورين ، ليكون في نهاية ATP ، NAD ، FAD ، CoA وما إلى ذلك. الخاصية التي يمكن ربطها بسلسلة بوليمرية من خلال روابط الريبوز والفوسفات ، حيث يمكنها ربط سلسلة من البولي يوريدين تعمل بشكل مضاد ، وبالمثل يمكن للمونومرات العشوائية المختلطة من هاتين القاعدتين أن تربط تسلسلًا تكميليًا. يؤدي هذا بشكل تفضيلي إلى زيادة عمر النصف لهذه الجزيئات على القواعد وتكوينات السلسلة (على سبيل المثال مختلط L و D الريبوز) التي تفتقر إلى مكمل. لذا فإن الأحماض النووية الأولى التي تستحق الاسم قد تكون قد تشكلت بالفعل من تهجين متواليات تكميلية قصيرة (وربما دورية) ، ربما تكون مقيدة في البداية بقاعدتين ، وتثبيت التزاوج في البداية حتى قبل تحقيق التكرار.

في هذا السيناريو ، فإن الدور & # 39informatic & # 39 هو الذي يعمل على إصلاح الأدينوزين ، وليس الدور النشط.عندما يتحدث المؤلفون عن مسار & # 39acetyl CoA & # 39 ، على سبيل المثال ، لا يبدو أنه مفضل ما لم يكن هناك دور لهذا البيورين المحدد بالفعل - أي في عالم ما بعد الحمض النووي الريبي.

بالطبع أنت بحاجة إلى الأحماض الأمينية لصنع البيورينات ، وقد يكون هذا ، كما يقترح المؤلفون ، & # 39fossil & # 39 من الكيمياء الحيوية البدائية. لكن ال البلمرة من تلك الأحماض الأمينية إلى محفزات ، على ما أعتقد ، كانت تنتظر وسيلة المواصفات ، التي قدمتها الأحماض النووية ، والتي سمح تكاثرها التنافسي بضبطها.

أنا أحب هذا الموقع والرسوم المتحركة # 39s حول التجميع الذاتي للأحماض الدهنية والمذيلات ثم الأغشية والخلايا الأولية. http://exploringorigins.org/protocell.html & # 39d أحب أن أسمع رأيك في هذا الأمر. من المؤكد أنه يبدو مدخنًا أكثر من كونه أكثر سخونة بالنسبة لي.

أعلم أن الاتصال الجيني والدراسات السكانية تجري في فتحات وتسربات أعماق البحار. أنا متحمس حقًا لمعرفة كيف يمكن لهذه المعلومات أن تُعلم المعرفة بـ LUCA والمواقع المحتملة لأصل الحياة. هنا & # 39s بعض المعلومات حول البحث عن التسربات الباردة http://www.charlotteobserver.com/2014/07/13/5031223/nc-state-duke-university-team.html#.VDAjDWddWS لذا فإن باحثو NCSU الذين أعرفهم (Eggleston and McVeigh) في الغالب على حركة اليرقات ويقوم باحثو Duke بالمزيد من العمل الجيني في بيئات أعماق البحار هذه.

لاري ،
لقد مررنا على هذا مرات عديدة & # 8230
كيف تختلف وجهة نظرك عن التمثيل الغذائي أولاً ، عن & # 8220the الحساء البدائي & # 8221 & # 8230 أو عابدي التنفيس المثيرون للشفقة مثل Rumraket & # 8230؟ لم أحصل عليه & # 8230 لا توجد أي ميزة ولا علاقة لأي من النظريتين بالعلم الحقيقي & # 8230 ما أعنيه بذلك هو أنه لم تظهر أي تجربة حتى أن أيًا من هذه النظريات يمكن اعتبارها علمية & # 8230 وصفها مثل كريس بي الاعتقاد بأن السوط & # 8220 تطور من مركب إفراز من النوع الثالث ، شائع بين البكتيريا. يعتمد هذا على تسلسل الحمض النووي / البروتين والتشابه الوظيفي بين أنظمة إفراز النوع الثالث والبروتينات المقابلة لها في السوط & # 8221 & # 8230 قد تبدو هذه النظرية جيدة جدًا لمعتل إما لا يعرف شيئًا عن الموضوع أو مثل العديد من الحمقى هنا يريدون ذلك لكي نكون صادقين & # 8230 ، من الواضح تمامًا لمعظم الناس أن السيارة لها جذور أو & # 8220 تطورت & # 8221 من دراجة & # 8230 ومع ذلك & # 8230 لا أحد يعتقد أن الأجزاء الأكثر تعقيدًا في السيارة ذاتية التحسين بطريقة ما وتميزت في التعقيد froin ma دراجة بسيطة & # 8230
من فضلك قل لي لماذا اخترت أن تصدق هذه الكومة من الفضلات & # 8230

السعي يجعل نقطة جيدة. سيكون الأمر أبسط إذا عدنا إلى القول بأن الله فعل ذلك.

نعم ، ولكن بعد ذلك كنا نتجادل فقط حول أي إله. :)

مرحبًا كويست ، من فضلك أخبرنا بتفاصيل فرضيتك العلمية البديلة حول كيف ومتى وأين نشأت الحياة على الأرض.

هذا واضح. كان عليك ترك الأمر عند هذا الحد.

من فضلك قل لي لماذا اخترت أن تصدق هذه الكومة من الهراء

كنت هناك. فعلت ذلك. الوقت الضائع.

لا أحد يعتقد أن الأجزاء الأكثر تعقيدًا في السيارة ذاتية التحسين بطريقة ما وتفوقت في التعقيد من دراجة بسيطة & # 8230

ماذا يخبرك هذا عن علاقته بالبيولوجيا؟

في الواقع ، هناك مجموعة جيدة من المؤلفات العلمية التي استعرضها الأقران والتي تُظهر أوجه التشابه بين أنظمة إفراز النوع الثاني من البكتيريا والجلد. الأدب الذي لا تعرفه تمامًا. لا تحاول أبدًا الانخراط بطريقة علمية وعقلانية. أنت تتظاهر بفهم الأشياء التي لا تعرف عنها شيئًا ، وتترك تعليقات مليئة بهجمات ad hominem وتصريحات بأنك على حق - بدون أي دليل لدعم نفسك.

أنت تقلل من شأن التنادد بين أنظمة إفراز النوع الثالث والسوط وتهزأ به ليس بسبب بعض الفرضيات العلمية البديلة التي لديك أي دليل عليها ، ولكن لأن الجلد هو المكان المفضل لك لإخفاء الشبح السحري غير المرئي.

وهذا هو السبب أيضًا في أنك قفزت بشكل متوقع إلى هذا المنشور. ذهب الدكتور موران عبر الجسر مرة أخرى من خلال التحدث عن الأصول المعقولة لـ LFE ، وهي فجوة مفضلة أخرى لوضع شبحك السحري غير المرئي. لذلك كان عليك أن تقدم محتوى آخر خالٍ من المحتوى والاقتباسات والاقتباسات العلمية.

آفة:& quot هذه النظرية قد تبدو جيدة جدا للمعتوه & quot

لماذا ، لا ، على ما يبدو لا. بعد كل شيء ، لا يصدق Quest & # 39t ذلك.

آفة: & quotnobody يعتقد أن الأجزاء الأكثر تعقيدًا في السيارة ذاتية التحسين بطريقة ما وتفوقت في التعقيد من دراجة بسيطة & # 8230 & quot

Pest ، هل سبق لك أن لاحظت أن السيارات لا تحتوي على أعضاء جنسية؟ (تلميح: صواميل الشاحنات ليست حقيقية ، إنها مصنوعة من البلاستيك.) نظرًا لأنهم لا يمتلكون أعضاء جنسية ، يمكنهم & # 39t التكاثر ، أليس كذلك؟ نظرًا لأنهم لا ينتجون ذرية ، فإن نسلهم لا يمكن أن يكون لديهم طفرات ، أليس كذلك؟ نظرًا لأنها لا تتكاثر ، فلا يمكن أن يكون هناك انتقاء طبيعي ، أي معدلات التكاثر التفاضلية للطفرات المختلفة ، أليس كذلك؟ نظرًا لأن نسلهم غير الموجود يمكن أن يكون لديهم طفرات ، فلا توجد طفرات لعلماء الأحياء لدراستها ، أليس كذلك؟

هل يمكن أن تكون حقيقة أن السيارات يمكن أن يكون لها ذرية مع طفرات ، لكن الكائنات الحية لديها ذرية مع طفرات ، ربما تفسر لماذا يعتقد علماء الأحياء أن الأول لم يتطور ، لكن الثاني تطور؟

كريس ب ، دينوجين والباقي ،

أنا شخصياً أعتقد أنه من المضحك أن تعتقد أن الحياة نشأت عن حادث لا يمكن لأي منكم أو أي شخص آخر يعتبر نفسه ذكيًا أن يكرره. أعتقد أن هذا أمر محرج إلى حد ما ألا تكون قادرًا على تكراره وما زلت أعتقد أن الحظ اللعين فعل ما يمكنك & # 39t.

لو كان هناك جائزة نوبل للغباء. ستكون المتسابق الأول. مضحك جدا

السعي ، مرة أخرى تظهر مدى سوء استعدادك للخطاب العقلاني.

& quot

لا أحد غيرك قدم هذا الادعاء.

& quot الذي لا أحد منك أو أي شخص آخر يعتبر نفسه ذكيًا يمكنه & # 39t تكرارها. & مثل

سواء كان الإنسان قادرًا على خلق حياة جديدة في المختبر أم لا ، ليس له أي صلة على الإطلاق بصحة التطور. من أين تحصل على هذه الأفكار غير المنطقية؟

كنت هناك. فعلت ذلك. يضيع الوقت. & quot
في الواقع. هذه هي المرة الأولى التي تستجيب فيها لطلباتي للحصول على أدلة على معتقداتك حول الموضوع .. لم أكن أتوقع أي شيء علمي. لأنه لا يوجد شيء من هذا القبيل وأنت تعرفه. وهذا هو السبب في أنك لم ترد أبدًا. يا للأسف.

& quot أنا لم & # 39 ر أتوقع أي شيء علمي & quot

ردًا على إدخال يناقش ورقة موجزة حول التمثيل الغذائي - أصل الحياة أولاً.
الكلاسيكية سخيف.
يمكنك فقط & # 39t صنع هذه الأشياء.

لست متأكدًا مما إذا كان هذا قد حدث ، لذا أعد الجزء 1 من 2 مرة أخرى.
تم العثور على العديد من الميكروبات في البيئات القاسية ، وخاصة الأركيا التي تميل إلى الإعجاب بالظروف السامة. هذه الأنواع من البكتيريا والأركيا هي الأنواع التي ربما كانت الأقدم عندما كانت الأرض سامة. عندما كانت المذنبات تجلب جزيئات عضوية سامة مثل الفورمالديهايد ، على الرغم من أنني لست معجبًا بهذه النظريات & quotAct of God & # 39 & # 39 حول كيفية بدء الحياة هنا.

يجب أن يكون نوع الخلايا الأولية التي يجب أن تكون قد تطورت على الأرض في وقت مبكر قد وجد طريقة للاستفادة من المركبات السامة المتاحة ، تمامًا مثل الكائنات الحية التي تجد طرقًا للبقاء على قيد الحياة الآن. وبالتالي أعتقد أنه إذا كان الناس يبحثون عن الميثانوجينات مثل المريخ حيث تم البحث عن إنتاج الميثان كدليل على الحياة ، فقد يكون لديهم طريقة خاطئة. ما نحتاجه هو كائن يمكن أن يستخدم بطريقة ما الظروف السامة و / أو الغلاف الجوي السام ، وليس تلك التي يمكن أن تنتجها! مثل هذه الكائنات الحية التي قد تكون موجودة خلال المليارات الأولى من الأرض السامة ، تعيش وتتغذى على ما كان متاحًا! الكائنات الحية التي أقترحها ربما كانت متورطة كانت الميثانوتروف اللاهوائي حيث لم يكن هناك أكسجين ولكن الكثير من الميثان في الأرض السامة المبكرة. تصف ويكيبيديا هذه ((https://en.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_oxidation_of_methane). تحدث الأكسدة اللاهوائية للميثان في رواسب المياه العذبة والبحرية عديمة الأكسجين. أثناء AOM يتأكسد الميثان بمستقبلات إلكترونية مختلفة مثل الكبريتات والنترات والنتريت و المعادن ، وتنتج ثاني أكسيد الكربون الذي أصبح المكون الرئيسي التالي للغلاف الجوي المبكر الذي تستخدمه الكائنات وحيدة الخلية ، وللأسف لا يُعرف الكثير عنها.

قد يكون من الأفضل التحقيق في السعي وراء ET ، نظرًا لمعرفتنا بالحياة على الأرض ، من حيث إنتاج الأكسجين لجو تطوري متقدم ، أو إنتاج ثاني أكسيد الكربون من الميثان بواسطة methanotrophs في وقت سابق ، سامة. كل ما هو مطلوب لإنتاج البروتينات هو على ما يبدو بركة صغيرة تمر بالجفاف والترطيب. ومع ذلك فأنا متشكك في احتمالات وجود حياة على أي كوكب آخر!

المراجع التي قدمتها ويكيبيديا تستحق المتابعة:
إتويج ، كيه إف بتلر ، إم كيه لو باسلير ، دي بيليتيير ، إي مانجينوت ، إس. كويبرز ، إم إم شريبر ، إف دوتيله ، بي زيديليوس ، جي دي بير ، دي جلوريتش ، جي ويسيلز ، إتش جي سي تي فان ألين ، تي. Luesken، F. Wu، ML Van De Pas-Schoonen، KT Op Den Camp، HJM Janssen-Megens، EM Francoijs، KJ Stunnenberg، H. Weissenbach، J. Jetten، MSM Strous، M. (2010). & # 8220 أكسدة الميثان اللاهوائية التي تحركها النتريت بواسطة البكتيريا الأكسجينية & # 8221. طبيعة 464 (7288): 543 & # 8211548. دوى: 10.1038 / nature08883.
هانسون ، آر إس وهانسون ، تي إي (1996). & # 8220 بكتيريا ميتانوتروفيك & # 8221. المراجعات الميكروبيولوجية 60 (2): 439 & # 8211471.
Haroon، M.F.، Hu، S.، Shi، Y.، Imelfort، M.، Keller، J.، Hugenholtz، P.، et al. (2013) الأكسدة اللاهوائية للميثان إلى جانب تقليل النترات في سلالة أثرية جديدة. Nature 500: 567 & # 8211570.

الجزء 2
لقد غيرت الأبحاث الحديثة لعبة الكرة لكيفية تطور الحياة على الأرض. فورسايث وآخرون (موصوف في Science Daily كـ & # 8220 العثور على أصول الحياة في بركة تجفيف http://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150720094522.htm 20 يوليو 2015 رابط إلى ورقة 2015 أدناه) أنتج عديد الببتيدات في الترطيب وظروف التجفيف عند 65 درجة. C. ، مع احتمال أن تكون البروتينات قد تطورت على الأرض وليس في المحيطات كما كان متصورًا سابقًا. هذا أكد لي أهمية دور التبخر في تطور الحياة. بالنظر إلى أن الماء هو الجزيء الأساسي للحياة ، فإن غيابه بسبب التبخر يجب أن يلعب دورًا ما.

على الرغم من أنه من المثير للاهتمام للغاية أن بركة تحتوي على المكونات الضرورية قد تكون متاحة لعمليات التبخير والترطيب للعمل عليها ، وإنشاء عديد ببتيدات وبروتينات معقدة لاحقًا في المناطق الأرضية ، فإن هذا لا يعني في حد ذاته أن الحياة نفسها ، أي الخلية الأولية الأولية ، نشأت أرضيًا. ربما لا تزال الحياة نشأت في المحيطات ، ولكن هذا يستلزم & # 8220puddles & # 8221 أن تكون قريبة من المحيط ، بحيث يمكن أن يكون الفيضان الساحلي قد اجتاح البروتينات الجديدة في المحيط. هناك بعد ذلك يجب أن يتكاثروا ليصبحوا وفيرًا بما يكفي للوصول إلى المواقع التي تشكلت فيها الحياة ، على سبيل المثال فتحات في أعماق البحار ، مما يشير إلى أن الحمض النووي الريبي ربما سبق الحياة. ومع ذلك ، إذا أدت عملية تكوين البولي ببتيد المؤدي إلى البروتينات إلى الحياة على الأرض ، فقد يكون الحمض النووي الريبي قد نشأ في مرحلة مبكرة بعد نشأة الحياة.


لكن ما أعتقده هو أن هناك الآن لغزًا حيث يبدو أن البروتينات ربما تكون قد تطورت على الأرض ، ولكن ربما تكون الحياة في البحر ، لذا فإن السؤال يتعلق بالحصول على أ إلى ب ، وأين يتلاءم الحمض النووي الريبي إذن؟ على سبيل المثال ، إذا كان لديك عدد قليل من جزيئات البروتين المعقدة الموجودة في بركة متبخرة ، حتى بالقرب من البحر مثل الساحل ، مع المد والجزر التي تغسلها في المحيط ، فكيف تتكاثر لتنتشر في فتحات بدون الحمض النووي الريبي؟ بقدر ما أنا معجب بـ Nick Lane ، أعتقد أن هذه المعلومات الجديدة ألقت شيئًا من مفتاح الربط في الأعمال.

أعتقد أن هناك إمكانية أخرى للأغشية. حيث اعتقدت سابقًا أن الأغشية عبارة عن أغشية مائية أو مائية ومعدنية تمتد بين الصخور لتشكل في النهاية غلافًا حول مجمعات البروتين ، يبدو أن شيئًا آخر ممكن الآن. بالنظر إلى الرغبة في منع التبخر في بركة تجفيف ، أو الغرق بدلاً من ذلك ، هل يمكن للبروتينات الناشئة أن تعمل مع البروتينات لتشكيل طبقة كارهة للماء؟ بالنسبة لي ، يبدو أن هذا يحدث في مكانه بحيث تبع تطور البروتينات بروتينات مرتبطة بالغشاء والتي ربما تكون قد تعلمت التكاثر باستخدام الحمض النووي الريبي ، ثم انتشرت بعد ذلك إلى المحيطات ، حيث بدأت الخلايا الأولية الحقيقية. يبدو أن البكتيريا الأحفورية تشير إلى أن الحياة بدأت في المحيطات.

فورسايث ، جاي جي وآخرون. (2015): & # 8220Ester-mediation Amide Bond Formation مدفوعة بدورات رطبة وجافة: مسار محتمل إلى Polypeptides على الأرض Prebiotic & # 8221 Angewandte Chemie International Edition (النسخة المبكرة على الإنترنت: http://onlinelibrary.wiley.com/doi /10.1002/anie.201503792/abstract).

ccatctc: يبدو أنك تحب تعبير & quottoxic & quot كثيرًا ، بينما لا تحدده حتى نتمكن من فهم استخدامه. إذا كان يحتوي على أي: من الواضح أن السكان الأوائل سوف يزدهرون في بيئتهم (أو لن تنجو الحياة) ، لذلك لم تكن & # 39t & # 39toxic & # 39 بالنسبة لهم. بدلاً من ذلك ، تفضل المواد الكيميائية غير المؤكسدة نفس شروط الأكسدة والاختزال التي تستند إليها نظريات & quotsmoker & quot. بالمناسبة ، إنها قوة هذه النظريات.

عند إعادة النظر في نظرية حساء القدر العديدة غير المفاعلة مقابل نظرية مفاعل وعاء واحد للمدخن ، فإن الاحتمال الأكبر هو الأفضل بالنسبة للنظرية الأخيرة. الآن كان هناك العديد من الاصطدامات التي يمكن أن تشارك في مسار الحساء ، ولكن كان هناك العديد من الفتحات أيضًا. إذا كانت المؤثرات والدورة الجافة / الرطبة في القارات المبكرة (والتي نعلم الآن أنها كانت موجودة منذ 4.4 مليار سنة ، انظر نتائج جاك هيل الزركون) قد تكون مفيدة. لكنها ليست & # 39t حاسمة بالنسبة لنظريات & quotsmoker & quot. (والتي بالمناسبة لديها الآن محيطاتها الضرورية التي تمت ملاحظتها بواسطة الزركون JH منذ ما قبل 4.3 مليار سنة ، لذلك فهي مناسبة جدًا للوقت.)

الأكثر إشكالية بالنسبة للنظريات & quotsoup & quot هو العرض الأخير الذي قدمه لين وآخرون أن التناضح الكيميائي الشامل _ أنه قد _ يتطور بالقرب من سطح الفتحات الحرارية المائية القلوية ، إلا أنه يمكن للمسار التطوري المضي قدمًا. (ويتم الترويج لها أيضًا من خلال مثل هذه البيئة.) الآن يمكن أن يكون لديك خلايا سابقة تثبت نفسها في فتحة تهوية ، وتطور الانقسام الكيميائي ، ثم تنافس جميع السلالات الأخرى في الانقراض. لكن يبدو أنه بعيد المنال. من الأسهل بكثير الاعتقاد بأن التشبع الكيميائي كان ضروريًا لتحرير الخلايا من بيئتها المقيدة.

بدأ التعليق السابق بقصد أن يكون ردًا بسيطًا "لا أعتقد ذلك". = D ولكن مع تضخمها ، يمكنني أيضًا وضع 2c المتبقية في السلسلة الشيقة والقيمة لمشاركات Larry & # 39s abiogenesis.

أوافق على التمييز بين نظريتي الحساء والتنفيس إلى حد ما. لكني أعتقد أن الانفصال مصطنع للغاية. أظهر كيلر وزملاؤه مؤخرًا أن تحلل السكر (وبالتالي تكوين الجلوكوز ، عن طريق فصل المنتج) له مسار غير إنزيمي في محيط هاديين الذائب في FeII قليل الأكسجين. [http://msb.embopress.org/content/10/4/725 وانظر الافتتاحية المصاحبة عن مسار استحداث السكر.] الآن هذا يناسب أكثر في بيئة التنفيس ، نظرًا لأن درجة الحرارة - 70 + / 70- درجة مئوية التفاضل لتكوين الجلوكوز - لا ، وبما أنه ظهر مؤخرًا في التجارب أن معادن greigite تنفيس القلوية تحفز إنتاج ركيزة البيروفات اللازمة من ثاني أكسيد الكربون / H2 في بيئة الأكسدة والاختزال القلوية.

يعد مسار Keller et al بالمناسبة ، على حد علمي ، أول مسار شبيه بالتمثيل الغذائي غير الأنزيمي (ما يكفي من الضياع ، وكفاءة التمثيل الغذائي الخلوي) قبل المسار متعدد الأواني الذي تشير إليه. إنهم يبتعدون عن مفاهيم Woese (IIRC) ، التي ادعت وجود مشكلة الدجاج والبيض في التمثيل الغذائي مقابل الإنزيمات. كانت هناك 5 عوائق رئيسية من هذا القبيل قبل عام ، بما في ذلك كيفية تفاعل chirality مع تكرار الحمض النووي الريبي (التناقض المتقاطع مفيد بالفعل) ، لكنها سقطت جميعًا الآن! [لذا ، هناك الكثير من المراجع من الآن فصاعدًا. حرصًا على توفير الوقت ، سأقوم بإنتاجها إذا طُلب مني ذلك.]

إن تحلل السكر البيئي / استحداث السكر يبتعد عن Larry & # 39s aldolase / قيد التطور المنفصل على ما أعتقد ، لكن مشاركته في هذه قد تفسر سبب ظهور تكوين الجلوكوز في القدم أقدم من الناحية التطورية. يجب أن تكون الاختلافات في التهوية والتسرب الخلوي / الإنتاج قد جعلت الاستيلاء الأنزيمي على إنتاج الجلوكوز / البنتوز سلسلة من أحداث تعزيز اللياقة البدنية.

أخيرًا ، لا أرى اليوم منظري التنفيس يحاولون شرح سبب تطور إنتاج ATP على مستوى الركيزة إذا كان إنتاج ATP أكثر كفاءة (

20 ATPs مقابل 2) وتطورت أولاً. نعم ، إنهم ينظمون خطوات التحكم ، والخطوات الملتزمة التي لا رجعة فيها ، لتحلل السكر. ولكن لماذا هناك ، إن لم يكن لتحقيق التوازن بين مطالب ATP؟ يمكنك القول بأن هذا التوازن مفيد. لكن التطور مشروط لذا يبدو أنه مصادفة محظوظة. بدلاً من ذلك ، أعتقد أنه كان من الممكن أن يتم فرضه من خلال إنتاج ATP على مستوى الركيزة الذي تطور باعتباره اللعبة الوحيدة - والأبسط - في المدينة في ذلك الوقت.

يمكن أن يكون صافي إنتاج ATP عن طريق التحفيز منتجًا فقط في بيئة يتوفر فيها الكثير من & quothigh-energy & quot ؛ المركبات العضوية المتاحة للتحلل (مثل الجلوكوز). لقد اعتدنا على التفكير في الحيوانات حيث يتوفر مثل هذا الطعام بسهولة ، ولسوء الحظ ، يتم تدريس الكثير من التمثيل الغذائي من هذا المنظور.

فكر في البكتيريا والطحالب التي تعيش في المحيطات. هذا تشبيه أكثر ملاءمة للخلايا البدائية التي نشأت لأول مرة على الأرض. لم يتمكنوا من جعل ATP أو ما يعادله أكثر بساطة عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة لأنه لا توجد ركيزة متاحة. هذا هو السبب في أن النهج السفلي للأيض أولاً هو أكثر منطقية.

إن إنتاج ATP على مستوى الركيزة بواسطة تحلل السكر أسهل بكثير من إنتاج الغشاء بواسطة ATPases. هذا الأخير لا يستخدم فقط آلة جزيئية معقدة للغاية ، ولكنه يعتمد أيضًا على توليد إمكانات الغشاء. ترتبط الفكرة القائلة بأن العمليات الغشائية التي تم إنشاؤها قبل عمليات مستوى الركيزة بفكرة & quotMetabolism first & quot. من وجهة نظري ، فإن الحل الوحيد الممكن هو أن الحمض النووي الريبي الذي تم إنشاؤه قبل أن يحدث التمثيل الغذائي الخاضع للرقابة. لقد أعطيت أفكاري حول كيفية تصنيع الحمض النووي الريبي على طريقة أخرى & quotMetabolism First and The Origin of Life & quot ، والتي نُشرت لأول مرة على Sandwalk في عام 2009.