Ero sivun ”Kemiallinen evoluutio” versioiden välillä

'''Kemiallinen evoluutio''' tarkoittaa [[elämä]]n syntyä edeltänyttä molekyylijärjestelmien kehitystä elottomasta aineesta asteittain eläväksi [[solu]]ksi. Kemiallisella [[evoluutio]]lla voidaan viitata myös [[alkuaine|alkuaineiden]] syntyyn. Vaikka muun muassa [[Millerin koe|Millerin kokeen]] tyyppisissä kokeissa on onnistuttu tuottamaan muutamia [[aminohappo|aminohappoja]], kemiallisen evoluution tarkkaa järjestystä ei tiedetä. Laboratoriossa ei ole onnistuttu tuottamaan elämän vaatimia [[polymeeri|polymeroituneita]] [[makromolekyylejä| makromolekyylejä]]. Elävän solun keskeiset elementit ovat [[lipidi]]pitoinen [[solukalvo]], tietyn mallin mukaan rakentuneet [[geeni]]t ja [[entsyymi]]t, jotka ovat lähinnä [[proteiini|proteiineja]]. koska solussa jokainejokainen näistä kolmesta elementistä on riippuvainen kahdesta muusta, ei osata sanoa missä järjestyksessä kemiallinen evoluutio olisi tapahtunut. Kolme kemiallisen evoluution usein esitettyä teoriaa ovat [[Rikki-rautamaailma|aineenvaihdunta ensin]], [[lipidimaailma]] ja [[RNA-maailma]], jotka kukin painottavat yhden solun peruselementin tärkeyttä kemiallisessa evoluutiossa, jossa syntyi ensin [[esisolu]], sitten solu. Näitä perusteorioita yhdistellään tutkijoiden esityksissä erilaisiksi sekamalleiksi.

Tutkijoiden mukaan elämän synty elottomasta aineesta saattoi tapahtua kolmessa vaiheessa. Ensin syntyi elottomassa luonnossa kemiallisissa tulivuorenpurkausten, salamien, säteilyn, veteen lieunneidenliuenneiden olottomien yhdisteiden katalysoimiinakatalysoimina ja niin edelleen reaktioissa elämän perusmolekyylejä, kuten aminohappoja, fosforihappoa, emäksiä ja sokereita. Nämä ovat monomeereja. Nyt alkoi kemiallinen evoluutio. Tämän jälkeen monomeerimolekyylit ketjuuntuivat, ja syntyi polymeerimäisiä entsyymejä ja geenejä. Ensimmäinen entsyyymientsyymi ja geeni saattoi olla RNA. Ne saattoivat olla öljymäisten lipidipisaroiden sisällä. Vähitellen nämä pisarat, [[esisolu]]t kehittyivät kemiallisessa evoluutiossa soluiksi. Ne pisarat, jotka kykenivät tuottamaan osasiaan ja säilyttämään tasapainossa parheitenparhaiten, selvisivät.

Missään kokeessa ei ole pystytty tuottamaan proteiinisynteesin tarvitsemia raseemisia aminohapposeoksia, joissa eri aminohappojen kiraalisuus on sama. Proteiinien aminohappojen kiraalisuus on yleensä L, ainoastaan seriinin d. Vaikka tiedetään olevan joitain kemiallisia reaktioita, jotka vahvaistavatvahvistavat seosten kiraalisuutta, ei-raseemista aminohapposeosta ei ole onnistuttu laboratoriossa tuottamaan.

[[Aineenvaihdunta]] tarkoittaa tässä kemiallisten reaktioiden ketjua, jossa yksistä prosesseista vapautuva energia siirtyy toisen prosessin käyttöön, mikä lopulta johtaa monimutkaisempien molekyylien syntyyn. [[Aineenvaihdunta ensin -teoria]]n mukaan yksinkertaisia reaktioita ja aineenvaihduntaa on ollut ennen geenien syntyä. Tätä teoria tukee se ajatus, että yhdisteiden välillä alkaa luonnossa ja laboratoriossa tapahtua itsestään helposti kemiallisia reaktoitareaktioita. Elämän kannalta hyvin yksinkertaisia, mutta varsin mutkikkaita reaktiokehiä on jäljitelty kemiaa jäljittelevässä [[keinokemia|atomoidi]]-maailmassa tietokoneella. Teoriassa aineenvaihdunta saattoi synnyttää entsyymit ensin, RNA:n ja DNA:n vasta sitten. Syvämerestä löytyi 1970-luvun lopulla mustia savuttajia, tuliperäisiä purkausaukkoja, [[musta savuttaja|mustia savuttajia]] jotka purkavat veden seassa mitä moninaisampiamoninaisimpia yhdisteitä, joissa esiintyvät elämän tarvitsemat alkuaineet. Merien syvänteisiin olisi näin ollen saattanut kehittyä [[rauta-rikkimaailma]], joka olisi mutkistunut ajan mukana elämäksi.

Elävien solujen kalvot ovat suureksi osaksi öljymäisiä tai rasvamaisia fosfolipidej. Fosofolipidissä on vesihakuinen ja vesipakoinen pää. Fosofolipidit pyrkivät järjestymään esimerkiksi aallokossa tsestään yksi- ja kaksikalvoisiksi pisaroiksi, joissa vesipaikoiset päät ovat keskellä, ja vesihakuiset päät veteen päin. Nämä pisarat imevät sisäänsä pienmolekyylejä, mutteivatmutteivät päästä suuria molkeyylejämolekyylejä ulos. Pisarat jakautuvat luonnostaan, kun kasvavat kyllin isoiksi. Tämä tunnetaan [[lipidimaailma]]teoriana. Fosofolipidien synnyttävät pisarat ovat joko yksikalvoisayksikalvoisia pieniä misellejä tai suurempia kaksikalvoisia liposomeja.