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

Жизнь в магнитном поле Жизнь в магнитном поле

Как изучают незаметные для органов чувств магнитные эффекты

Наука и жизнь
Кто такая «кузькина мать» и еще 6 крылатых выражений, историю которых мы безвозвратно забыли Кто такая «кузькина мать» и еще 6 крылатых выражений, историю которых мы безвозвратно забыли

Вспоминаем историю популярных крылатых выражений

Вокруг света
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Диковинки на колесах: посмотрите на 10 самых редких автомобилей в мире Диковинки на колесах: посмотрите на 10 самых редких автомобилей в мире

Некоторые из этих автомобилей существуют в единственном экземпляре

Вокруг света
Где в лесу «конский хвост»? Где в лесу «конский хвост»?

У того, кто впервые видит хвощ, возникает некоторое недоумение

Наука и жизнь
От подручного уголька до систем распознавания рукописного текста: краткая эволюция письменных принадлежностей От подручного уголька до систем распознавания рукописного текста: краткая эволюция письменных принадлежностей

Чем и как писало человечество на разных этапах своей истории

Вокруг света
Основатель города львов: как джентльмен Томас Раффлз создал Сингапур, но не смог обрести счастье Основатель города львов: как джентльмен Томас Раффлз создал Сингапур, но не смог обрести счастье

Раффлз сумел организовать в Сингапуре особую систему общественного устройства

Вокруг света
Пополнившийся Пополнившийся

Exeed LX получил привод на все колеса

Автопилот
Герой анекдотов, не кончавший «академиев»: 12 мифов о Василии Чапаеве Герой анекдотов, не кончавший «академиев»: 12 мифов о Василии Чапаеве

Интересные факты и мифы о Василии Чапаеве

Вокруг света
Мир понарошку Мир понарошку

Как метавселенные влияют на развитие автоиндустрии

Автопилот
Злачное тесто: краткая история хлеба, который всему голова Злачное тесто: краткая история хлеба, который всему голова

Есть один продукт, который не приедается никогда

Вокруг света
Эпоха маркизы Помпадур: как фаворитка Людовика XV стала версальской Шахерезадой Эпоха маркизы Помпадур: как фаворитка Людовика XV стала версальской Шахерезадой

История фаворитки, вынудившей политиков всерьез рассуждать об эпохе Помпадур

Вокруг света
Эта специя сделает из вас гения (или, как минимум, убережет от слабоумия) Эта специя сделает из вас гения (или, как минимум, убережет от слабоумия)

Исследование подтвердило полезные свойства популярной добавки к пище

Вокруг света
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
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

Ольга Сильченко: галактиками я занимаюсь всю жизнь, начиная с третьего курса

Наука и жизнь
Нобелевка по-русски: как в России появилась первая частная премия для ученых Нобелевка по-русски: как в России появилась первая частная премия для ученых

Заслуга в учреждении премии для ученых принадлежит представителю семьи Демидовых

Вокруг света
Жерла планеты Жерла планеты

Действующие вулканы – это двери из огненного подземелья

Вокруг света
Дым отечества: 7 городов России с самой загрязненной атмосферой Дым отечества: 7 городов России с самой загрязненной атмосферой

Города, глубоко дышать в которых не рекомендуется

Вокруг света
Как долго можно не спать без вреда для здоровья? Отвечает биолог Как долго можно не спать без вреда для здоровья? Отвечает биолог

Жить без сна — это как работать в браузере, в котором открыто 200 вкладок

Вокруг света
Исторический фактор: высокую заболеваемость туберкулезом в Сибири связали с обилием каторжан Исторический фактор: высокую заболеваемость туберкулезом в Сибири связали с обилием каторжан

Большое количество заключенных — одна из причин печальной статистики

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
Надо ли разговаривать с рассадой? Надо ли разговаривать с рассадой?

Кто же поверит, что цветы будут расти лучше, если с ними разговаривать?

Наука и жизнь
Можно ли учиться во сне? Можно ли учиться во сне?

А нельзя ли совместить сон с каким-нибудь занятием? Например, с учебой?

Наука и жизнь
Почему погибла империя хеттов? Вот что ответил археологам можжевельник из Турции Почему погибла империя хеттов? Вот что ответил археологам можжевельник из Турции

Великая цивилизация оказалась бессильна перед катастрофой

Вокруг света
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
По суше, по морю, по льду: как древние люди стремились попасть в Америку и не погибнуть по пути По суше, по морю, по льду: как древние люди стремились попасть в Америку и не погибнуть по пути

В доисторические времена путешествие в Америку сулило множество опасностей

Вокруг света
Петербург Ивана Крылова: как Город на Неве отметил свой столетний юбилей и пережил череду невзгод Петербург Ивана Крылова: как Город на Неве отметил свой столетний юбилей и пережил череду невзгод

Торжества, устроенные Александром I, надолго запомнились петербуржцам

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
Уютное гнездышко походника: история и современность спального мешка Уютное гнездышко походника: история и современность спального мешка

Привычный нам облик спальный мешок приобрел не сразу

Вокруг света
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
Открыть в приложении