Живые организмы развились из сравнительно простых молекулярных структур

Наука и жизньFan

Принцип экономии в живых системах: посмотрим на метаболиты

Кандидат химических наук Антон Миндубаев, Казанский национальный исследовательский технологический университет

Когда заходит речь о живых системах, акцент, как правило, делается на сложности их организации. Всегда подспудно возникает вопрос, как сложный ансамбль молекул может так слаженно работать? Но вспомним: живые организмы развились в процессе эволюции из сравнительно простых молекулярных структур, которыми на заре появления жизни изобиловал первичный океан нашей планеты. Да и сегодня всё многообразие биомолекул возникает из очень ограниченного набора веществ, так называемых первичных метаболитов, находящихся на пересечении метаболических путей — последовательностей химических превращений.

В числе таких первичных метаболитов — серин и тирозин, аминокислоты из числа тех, что выполняют ключевую роль в жизнедеятельности. Невозможно в небольшой статье перечислить все функции, которые несут в биосфере эти две молекулы со сравнительно простой структурой, поэтому приведём лишь несколько примеров их роли в биохимических процессах живых организмов.

Название аминокислоты серин происходит от латинского слова serum — сыворотка. Серином очень богаты белки фиброин и серицин, из которых состоит натуральный шёлк. Именно из натурального шёлка и была впервые выделена эта аминокислота. Натуральный шёлк получают из коконов тутового шелкопряда (Bombyx mori) — бабочки, одомашненной в Китае несколько тысячелетий назад. Белки шёлка формируют протяжённую складчатую двумерную структуру — β-складчатый лист, в котором водородные связи образуются между соседними полипептидными цепями. Подобная структура характерна не только для фиброина, но и для других фибриллярных белков, то есть белков, полипептидные цепи которых образуют длинные волокна (фибриллы) или слои. Несмотря на то, что отдельно взятая водородная связь не отличается прочностью, благодаря огромному количеству и правильному чередованию таких связей достигается очень крепкое сшивание цепей. Что, в свою очередь, делает шёлковую нить феноменально прочной на разрыв — более прочной, чем стальная проволока такого же диаметра. При этом она очень эластична.

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

Вести из институтов Вести из институтов

Происхождение Северного Полярного Шпура и изменение климата Москвы

Наука и жизнь
Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной

Философы античности верили во множественность обитаемых миров

Наука и жизнь
Вместе с семьёй Вместе с семьёй

Этот дом можно назвать воплощением мечты любого горожанина

Идеи Вашего Дома
Горячий прием: 10 самых теплых городов России Горячий прием: 10 самых теплых городов России

За мягким климатом стоит отправиться в южные регионы страны

Вокруг света
«Магнит» вырастил вешенку «Магнит» вырастил вешенку

«Магнит» запустил крупнейший в стране центр по выращиванию вешенок

Агроинвестор
В Ташкенте — жить: актуальный гид по самой гостеприимной столице Средней Азии В Ташкенте — жить: актуальный гид по самой гостеприимной столице Средней Азии

Рассказываем, как устроиться, что посмотреть, попробовать и купить в Ташкенте

Вокруг света
Худой мир Худой мир

Переговоры сопровождались драматическими, а временами и курьезными эпизодами

Вокруг света
Глина навсегда: посмотрите на 7 впечатляющих керамических артефактов Глина навсегда: посмотрите на 7 впечатляющих керамических артефактов

Дошедшие до нас горшки и другие сосуды могут поведать много интересного

Вокруг света
Агросектор снова переписали Агросектор снова переписали

Какие тенденции выявила сельскохозяйственная микроперепись

Агроинвестор
Выводит из строя «иммунную полицию»: как соль берет под контроль процессы в организме и чем это грозит Выводит из строя «иммунную полицию»: как соль берет под контроль процессы в организме и чем это грозит

Есть больше пяти граммов соли в день может быть опасно, напомнили ученые

Вокруг света
7 привычек, по которым в Турции безошибочно узнают туриста из России 7 привычек, по которым в Турции безошибочно узнают туриста из России

Чем русские туристы кардинально отличаются от местных жителей Турции?

Вокруг света
Огненные горы: посмотрите на 10 самых высоких вулканов в России Огненные горы: посмотрите на 10 самых высоких вулканов в России

Некоторые из этих вулканов России считаются потухшими и спящими

Вокруг света
Кругом тёзки Кругом тёзки

В живом мире плодятся всё новые и новые тёзки

Наука и жизнь
При жизни дважды вскрыли череп: жуткая история находки из некрополя лангобардов При жизни дважды вскрыли череп: жуткая история находки из некрополя лангобардов

Археологи обнаружили череп женщины, перенесшей очень болезненные процедуры

Вокруг света
Ум за разум Ум за разум

ChatGPT: искусственный интеллект, который пошел в народ

Автопилот
Революция «наоборот»: как Япония вырвалась из застоя, вернув власть императору Революция «наоборот»: как Япония вырвалась из застоя, вернув власть императору

Не существует единого рецепта модернизации. Страны действуют на свой лад

Вокруг света
Гамамелис: Зимнее волшебство Гамамелис: Зимнее волшебство

Гамамелис, он же волшебный и ведьмин орех, — род листопадных кустарников

Наука и жизнь
Сырые темницы строгого режима: 10 самых страшных тюрем в истории России Сырые темницы строгого режима: 10 самых страшных тюрем в истории России

Страшные тюрьмы России: от Петропавловской крепости до «Черного дельфина»

Вокруг света
Как выспаться в самолете? 4 совета и лайфхак от стюардессы, о котором вы никогда не слышали Как выспаться в самолете? 4 совета и лайфхак от стюардессы, о котором вы никогда не слышали

Чтобы многочасовой перелет не превратился в мучение, нужно хорошо подготовиться

Вокруг света
7 забытых ученых, совершивших переворот в науке. Их открытия приписали другим. А вам знакомы эти имена? 7 забытых ученых, совершивших переворот в науке. Их открытия приписали другим. А вам знакомы эти имена?

Многие гении, кардинально изменившие мир, порой остаются в тени

Вокруг света
Со всех концов света: стало известно, откуда египтяне получали вещества для создания мумий Со всех концов света: стало известно, откуда египтяне получали вещества для создания мумий

Чтобы жрецы могли бальзамировать тела, требовались долгие и опасные путешествия

Вокруг света
Ищут давно, но не могут найти: 7 утраченных картин и скульптур, находка которых станет сенсацией Ищут давно, но не могут найти: 7 утраченных картин и скульптур, находка которых станет сенсацией

Пропавшие полотна великих мастеров, найти которые мечтают многие искусствоведы

Вокруг света
Фото на документы Фото на документы

Фотографии прошлых дней: низкопоклонство перед западом и мороженое по Фрейду

Автопилот
На Сатурне сезон спиц: что это за явление и при чем здесь времена года? На Сатурне сезон спиц: что это за явление и при чем здесь времена года?

Астрономы ждут сатурнианского равноденствия, чтобы оценить спицы во всей красе

Вокруг света
Взлет разрешен: 10 самых удивительных аэропортов мира Взлет разрешен: 10 самых удивительных аэропортов мира

Когда воздушная гавань превращается в достопримечательность

Вокруг света
Посмотрите на Симу — самую старую крысу в мире. Ученые омолодили ее органы, и это может сработать с людьми Посмотрите на Симу — самую старую крысу в мире. Ученые омолодили ее органы, и это может сработать с людьми

Биологи из Калифорнии научились омолаживать пожилых крыс

Вокруг света
Сильнее, чем слоновьи моляры: как люди 3 млн лет назад придумали себе «дополнительные зубы» Сильнее, чем слоновьи моляры: как люди 3 млн лет назад придумали себе «дополнительные зубы»

Разделать гиппопотама — непростая задача, но предки нашли решение

Вокруг света
Драма на Артезиане Драма на Артезиане

Как раз в декабре у степных животных начинается важнейший этап в их жизни — гон

Наука и жизнь
От щедровок до первой оперы: как русский фольклор помогал следить за временем и стал частью классической музыки От щедровок до первой оперы: как русский фольклор помогал следить за временем и стал частью классической музыки

Какие песни нельзя было исполнять зимой и как фольклор приглянулся композиторам

Вокруг света
Потеря контакта. Адгезия в биологии рака Потеря контакта. Адгезия в биологии рака

В онкологии есть целый арсенал средств борьбы со злокачественными заболеваниями

Наука и жизнь
Открыть в приложении