Эглинтон Дж., Мэрфи М.Т.Дж. (ред.) Органическая геохимия

Подождите немного. Документ загружается.

~ Q PH

agsg

S о

a s

SegaKS

«Жово

S в в

о.

E tt

но о>

BOgO

НцОи

со

Sob В

В"

Р.В

В О

В H

К О

о о

о В

га

:Я

CT я

а Я

™ щ

ч я

VD S

^ Kt

со ф

Г-1 о

о.

>6-

р.

О)

о.

ф'Я

и S

H п Ф

о к

се

Рн

«<

S О

S S

Он

ее

Он

Я"

Он

2 >>

Я Etf

S ®

св

Ян

(В

сг

О.

о.

св

Он

3 3

Он P

® M

S ш

я 5

® S

5 ч-

S Ctf "~VD н

g ЧСЦ о

5- CB

Он H

"-я

I= _ и

•

2 s

о Ф о

в В

^hjS Ф «

Ka 5-

я я

"Ss

се

Он

се

»н

>э<

се

о,

ей

Он

се

Он

Я Ct

Он

- я

ф H

Я КЗ

се и

Я в

ч к

Я £

ь Ф

S н/ tH W

P-

о Й

Soo

S О,»

Я g

се се

со со

се

Ю<

се

Он

га

се

f-i

Р.

се

га

Я ®

s S

се

га

а н

Ч Ф

>,я

и °

о а

Ph га

" я

=Я

се

Л „

ш Ф

R Я

Ф в

СО

Ё О

~ я

„ о

A R И

—

>>я Я'Я

s и " a

H Ф я Я

& н S

се

в ч

S- и

о g

=я

КС

1 в.

S b

1 G S

с ь, «

се

>я

й&н

2Я

и о

се

я Я

O-S

х S

В S

Я S

я S

о. я

ф с

« га

« :

Я CU

о с

Ь ф

о"

« се

'В

се

>Н

се

=я

в*

р.

се

о.

Е-н

от

О Ф ф

SgS

л я -

Ч Ф й

ф 2 о

S ч

н я

—) со

ф ф

Я E-

« е

® Я

^ я

се a

о. 3

D ф

со H

Я Я

в.

, ч

: §

се

Он

Ф с

Он

a S

я ь.

в .

се

о л

* *

липидов, собрать их в соответствующем месте хроматографа и затем исследо-

вать всеми возможными спектрометрическими методами. Конечно, если проба

достаточна для газовой хроматографии, ее объема хватит и для ГХ—MC.

К сожалению, часто трудно получить липиды в количестве, необходимом для

ИК-, ЯМР- и других видов спектроскопии; это значит, что потенциально

недоступны весьма ценные структурные и стереохимические сведения.

Несколько помочь в преодолении этой трудности может разумное примене-

ние метода образования производных и ГЖХ на различных стационарных

фазах. В конце главы рассмотрено применение этого метода к изопреноид-

ным кислотам. Очень редко выделяется столько вещества, сколько необхо-

димо для образования кристалла с правильной структурой, когда становится

возможным рентгеноструктурный анализ и однозначно устанавливается

точное строение.

IV. ЗНАЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ СВЯЗЕЙ

МЕЖДУ ГЕОЛИПИДАМИ И БИОЛИПИДАМИ

А. Познавательное значение углеродного скелета.

Химические реликты [11] и биологические метки

Мы видели, что тетраэдрические атомы углерода обусловливают большое

разнообразие в структуре и, следовательно, в физических и химических

свойствах органических соединений. Многие индивидуальные вещества

могут быть структурно изомерными, обладая одинаковыми эмпирическими

формулами; более того, если один (или больше) атом углерода замещен асим-

метрично, то вещество может существовать в виде энантиомерной пары оп-

тических изомеров.

Современные технические достижения позволяют изучать сложные смеси

органических соединений на молекулярном уровне и дают полное описание

индивидуальных органических соединений, включая их относительную и,

по возможности, абсолютную стереохимию. Характеристика соединения

становится еще полнее, если она тесно связывается с его предысторией.

Все живые тела используют углерод в качестве строительного материала.

Простая связь С—С прочна, поэтому фрагменты углеродных скелетов исходных

молекул часто сохраняются в осадочных отложениях. С этой точки зрения

и важен углеродный скелет органических соединений (термин «органиче-

ский» относится ко всем веществам, содержащим атомы углерода, и не под-

разумевает биологического происхождения). Приблизительные расчеты по-

казывают, что алканы, нагретые до 150° С, в отсутствии катализаторов

живут около IO

лет. Следовательно, биологическая информация, заключен-

ная в углеродных скелетах, должна сохраняться в течение очень длительного

времени [И, 12].

Биосинтезирующие системы живых организмов, включающие энзимы,

коэнзимы и т. д., производят большое количество соединений углерода,

содержащих ряд функциональных групп. Однако углеродные скелеты этих

соединений образуются в ходе очень небольшого числа основных процессов:

биосинтеза ацетатного, изопреноидного и др. (см. раздел V.A), и потому

типы углеродных скелетов немногочисленны. Так, многие жирные кислоты

биологического происхождения содержат прямые цепи, а многие полиеновые

пигменты того же происхождения имеют сильно разветвленные (метилзаме-

щенные) углеродные цепи из повторяющихся изопреноидных (C

) единиц

и т. д. Следовательно, если провести исчерпывающую гидрогенизацию от-

дельного живого организма (например, водоросли), можно установить, что

алкановая фракция компонентов линида будет представлена в основном

и-алканами, разветвленными алканами с двумя или тремя метальными за-

местителями, семейством алифатических и циклических изопреноидных

алканов (терпанов, сесквитерпанов, дитерпанов, стеранов, тритерпанов

и тетратерпанов). Такой эксперимент может обеспечить хемотаксономическую

классификацию организмов и представляет собой быстрый, многообещающий

способ исследования. Указанный выше ряд соединений дадут многие орга-

низмы, однако качественные и количественные различия отразят присущие |

им биолипидные особенности.

Из некоторых работ известно, что анаэробное восстановление в условиях

осадочных пород в определенной мере способствует сохранению углерод-

ного скелета исходных геологических соединений. Очевидно, биолипиды

с уже восстановленной структурой, например углеводороды, при этом хо-

рошо сохраняются. Самые молодые (отложившиеся в последние 10 тыс. лет)

и некоторые древние осадки содержат углеводородные фракции, несколько

напоминающие соответствующие фракции из высших растений. Еще важ-

нее, что во многих экстрактах присутствуют алканы и циклоалканы, не об-

наруженные в растениях или в организме животных, но имеющие углеродные

скелеты, идентичные или очень близкие к скелетам ненасыщенных ки-

слород- или азотсодержащих компонентов известных живых организмов.

Возникает мысль о сохранении органических веществ как «химических ре-

ликтов», к которым могут быть отнесены и невосстановленные соединения

(аминокислоты, сахара, жирные кислоты и др.). Поэтому данный термин

справедлив для любого органического соединения заведомо биологического

происхождения.

Термины «химический реликт» и «биологическая метка» практически

являются синонимами; присутствие такого вещества можно считать указа-

нием на биологическое происхождение, по крайней мере, части материала.

Требования к соединению, претендующему на роль биологической метки,

включают стабильность и достаточную уникальность структуры, чтобы

трудно было приписать веществу, содержащемуся в природе в больших ко-

личествах, иное происхождение, кроме биологического. С точки зрения

химической систематики возможны корреляции между специфическими

соединениями, встречающимися в организмах различных биологических

типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов (раздел V.B).

Исследования, направленные на изыскание непосредственных и тесных

связей между биолипидами и геолипидами, находятся еще на ранней стадии,

но уже сейчас можно указать некоторые важные принципы. Можно провести

конверсию предполагаемого биолипидного предшественника в геолипидный

продукт с учетом биологических данных и нарушений, вызываемых измене-

нием или частичным разрушением углеродного скелета, а также удалением

гетероатомов и элементов ненасыщенности. В таком случае присут-

ствие многих гомологических, изомерных и родственных соединений

может оказаться очень важным, определяющим применимость исследуемого

вещества в качестве биологической метки. Связь биолипидов и геолипидов

исследуется несколькими способами. Например, можно изучить современ-

ные экосистемы с точки зрения круговорота органических соединений и

затем предсказать или установить, какие организмы вносят вклад в образу-

ющийся осадок; провести в соответствующих условиях эксперименты с ра-

диоактивными (мечеными) соединениями и целыми организмами и проследить

путь превращения продуктов диагенеза; изучить фракции геолипидов,

идентифицировать отдельные соединения и вывести из них структуры соот-

ветствующих гипотетических биолипидных предшественников. В современ-

ной литературе нашел отражение лишь последний способ. Ниже даны неко-

торые примеры использования предположительной связи биолипидов и

геолшгадов.

Б. Возможные связи между биолипидами и геолипидами

Алканы C

(С„Н

„

, /г = 31)

В ходе проведенных к настоящему времени многочисленных исследова-

ний удалось обнаружить только три алкана C

биологического происхо-

ждения: и-алкан, 2- и 3-метилизомеры (рис. 1-6). Возможны миллионы

структурных изомеров, но только эти три произведены живыми организ-

мами*. Высокая специфичность биосинтеза контрастирует с крайне малой

специфичностью абиогенных процессов, обычно приводящих в лаборатор-

ных условиях к очень сложным смесям. В большинстве растений к-алкан

Рис. 1-6. Скелетные формулы трех изомерных алканов

XII — м-гентриаконтан; XIII — 2-метилтриаконтан (изо-); XIV — 3-метил-

триаконтан (антеизо-). Зигзагообразный вид придан формулам для удобства

изображения; молекулы гибки и могут принимать почти неограниченное

количество конформаций.

значительно превосходит по концентрации изо-С

, последний в свою

очередь — антеизо-С

. Такая последовательность характерна для алканов

с нечетным числом атомов углерода в молекуле; алканам с четным числом

атомов углерода свойственно обратное соотношение концентраций изо-

и антеизо-углеводородов.

Еще важнее регулярное изменение относительного содержания «-алка-

нов в зависимости от числа атомов углерода в молекуле. Например, в выс-

ших растениях найдены большие количества н-C

, C

и C

и малые

количества к-С

2в

, C

и C

. В большинстве случаев максимум

в этом распределении находится около M-C

. Биосинтетическое объяснение

этих результатов будет дано в разделе V.A.

Сравним распределение алканов, содержащихся в высших растениях,

с алканами, найденными в осадочных отложениях. Можно ожидать, что

алканы с их устойчивой, пассивной структурой будут биологическими

метками, а большое количество атомов углерода в молекуле (в среднем

около 30) обеспечит существование значительного числа изомеров. Сохран-

ность биологической информации в этом случае можно определить по присут-

ствию отдельных нормальных и разветвленных алканов с соответствующим

числом атомов углерода и структурой; определенным пропорциям в со-

держании алканов с четным и нечетным числом атомов углерода в молекуле;

отсутствию очень большого числа изомерных соединений, ожидаемого для

абиогенных процессов.

В самых молодых и некоторых древних отложениях, накапливавшихся

в пресноводных и морских условиях, обнаружено распределение алканов,

* Есть некоторые исключения [13].

подобное описанному, что подтверждает значение алканов как биологиче-

ских меток. Однако алканам из некоторых древних отложений, в особен-

ности подвергавшихся изменениям и перемещениям, в том числе алканам

из нефтей, угля и наиболее древних палеозойских пород, свойственно иное

распределение. Высшие алканы в них очень мало известны, преобладание

нечетных алканов над четными в них мало или не обнаруживается совсем,

содержится довольно обширный ряд изомеров. По этому поводу еще не

выработано общего мнения, но мы придерживаемся точки зрения, в соответ-

ствии с которой основной причиной этих отличий является термическое пре-

вращение исходных органических компонентов осадочных пород.

Циклоалканы C

(С„Н

„_

, п = 27)

Формула этих циклоалканов требует наличия в молекуле четырех колец

из углеродных атомов и теоретически также отвечает очень большому числу

возможных изомеров. Углеводороды C

как растительные или животные

продукты пока еще не известны, но окисленные или более ненасыщенные

соединения с тем же числом атомов углерода биосинтезируются в больших

количествах. Таков, например, стероид холестерол, обретший дурную из-

вестность как компонент жировых отложений, вызывающих заболевания

артерий у человека. Абсолютная стереохимия его молекулы показана на

рис. 1-7 для единственно встречающегося в природе оптически активного

энантиомера. В молекуле имеется 8 асимметрических центров (положения 3,

8, 9, 10, 13, 14, 17, 20), т. е. возможно 2

(= 128) пар энантиомеров, стерео-

химически различных (но с одинаковым скелетом из четырех конденсирован-

ных колец), замещенных гидроксильной, метильной и алкильной группами

в боковой цепи.

Ферменты, вырабатывающие холестерол, направляют биосинтез столь

специфично, что выбирается единственная скелетная структура из огром-

ного числа возможных, а стереохимический выбор ограничен лишь одной

из 256 возможностей. Часть этого выбора заложена уже в структуре предва-

рительно образующейся молекулы окиси сквалена, которая затем подвер-

гается циклизации и деградации, приводящей к возникновению холестерола

[14]. Вероятно, гибкая молекула окиси сквалена C

O энергетически

устойчивее в изогнутых конформациях, что облегчает протекание процессов

циклизации, ведущих к нужному слиянию колец и соответствующей стерео-

химии.

Стероиды обнаружены лишь в молодых осадках, а в древних отложениях

содержатся циклоалканы, предположительно образовавшиеся восстановле-

нием исходных биосинтезированных стероидов. Идентифицированы два

циклоалкана C

: холестан и копростан (рис. 1-7). Абсолютная стерео-

химия этих геолипидов не известна, т. е. мы не знаем, какой из них присут-

ствует: положительный или отрицательный. Холестан и копростан разли-

чаются только стереохимией соединения колец

/Б и одинаково легко полу-

чаются при природном (геологическом) восстановлении холестерола, так

как содержат двойную связь (5, 6) у одного и того же атома углерода. Лабо-

раторное восстановление холестерола обычно приводит к образованию

смеси этих двух изомеров.

Холестан и копростан можно считать биологическими метками, так

как их скелеты можно непосредственно связать со скелетом холестерола,

вещества заведомо биологического происхождения. Этот сложный, напряжен-

ный и все-таки устойчивый скелет с многими центрами асимметрии хорошо

подходит для использования в качестве биологической метки. Для пере-

стройки или разрушения такой структуры необходима обработка в жестких

условиях.

Если бы можно было сделать пока недоказуемое заключение о том, что

холестан и копростан образуются прямым восстановлением холестерола

в осадочных породах, тогда были бы возможны следующие обобщения по

Рис. 1-7. Скелетные формулы и пространственные изображения холес-

терола и двух диастереомерных циклоалканов C

S-

XV — ЗР-гидроксихолест-5-ен; XVI — 5а-холестан; XVII — копростан (5|3-холестан).

Жирные линии в скелетных формулах указывают на направление связи вверх от

плоскости кольца; пунктиром показано направление их вниз. Частично приведены

также схемы обозначения стероидных колец и нумерации входящих в них атомов. Си-

стема сконденсированных колец довольно жестка, но боковые цепи могут вращаться,

изгибаться и т. д.

поводу сохранения или потери биологической информации: 1) расположе-

ние заместителей (т. е. общий углеродный скелет) остается таким же; 2) семь

асимметрических центров сохраняют свою относительную (и, вероятно,

абсолютную) стереохимию; 3) полностью теряются сведения, несомые 3|3-

гидроксилом холестерола; 4) присутствие 5,6-двойной связи в биолипидном

предшественнике, холестероле, можно экспериментально вывести из нали-

чия пары диастереомеров — холестана и копростана, — различающихся

по стереохимии именно у пятого атома углерода.

Разветвленные карбоновые кислоты

с цепью изопреноидного типа

Длинная алкильная боковая цепь молекулы хлорофилла XVIII соот-

ветствует ненасыщенному спирту C

— фитолу XIX (рис. 1-8). Это соеди-

нение имеет два асимметрических атома углерода, но природный фитол

является оптически активным веществом с D-конфигурацией у атомов 7

и 11, т. е. 7D, llD-энантиомером. Каталитическое восстановление ведет

к образованию дигидрофитола в виде смеси двух диастереомеров 3D, 7D,

XVIir

XIX

XXI

Рис. 1-8. Скелетные формулы хлорофилла «а» (XVIII), при-

родного фитола (С

оН

оО; 7L, 11L-; XIX) и двух диастереоме-

ров восстановленного природного фитола, дигидрофитола

O (3L, 7L, 11L-, XX и 3L, 7L, 11D-, XXI).

Звездочками помечены асимметрические атомы углерода. Зигзагообразная

форма сохранена для удобства изображения; молекулы гибки и могут

иметь почти неограниченное количество конформаций. Остальные пояс-

нения см. рис. 1-7.

IlD и 3L, 7D, IlD- (соответственно XX и XXI рис. 1-8). Однако при стерео-

специфическом восстановлении образуются неравные количества диастерео-

меров или даже только один из них.

Как и следует ожидать, окислительное разложение диастереомерной

пары дигидрофитолов дает регулярный ряд метилзамещенных карбоновых

кислот изопреноидного типа. Высшие члены этого ряда (C

201

, C

—C

)

показаны на рис. 1-9 XXII—XXVII. Строго говоря, этот ряд не является

гомологическим, так как гомология (т. е. правильное повторение структур-

ных единиц) в нем неполная. Однако правый конец молекулы можно счи-

тать систематически отщепляемым при окислении. Если допустить, что на

асимметрические центры (за исключением первого, т. е. атома 3 в дигидро-

фитоле) не влияет окисление, то число присутствующих и поддающихся

идентификации стереоизомеров будет равно для XXII и XXIII двум, DDD

и LDD, а для XXIV—XXVII — одному DD. Однако в кислотах XXIII

и XXVII один из асимметрических атомов углерода находится в а-положе-

нии к карбоксильной группе и поэтому легко эпимеризуется. Если этот

процесс произойдет, то числа энантиомеров останутся прежними, кроме

случая соединения XXVII, которое тоже даст два диастереомера (2D, 6D

и 2L, 6D). На самом деле, если бы исходные молекулы дигидрофитола пред-

ставляли собой смесь всех возможных стереоизомеров (как, например, в слу-

чае нестереоспецифического лабораторного синтеза), то число стереоизомеров

Рис. 1-9. Ряд изоиреноидных карбоновых кислот, теоретически образующихся при

постепенном окислении дигидрофитола XX или XXI.

Кислоты: XXII—3,7,11,15-тетраметилгексадекановая (фитановая); XXIII—2,6,10,14-тетраметил-

пентадекановая (пристановая или норфитановая); XXIV — 5,9,13-триметилтетрадекановая; XXV —

4,8,12-триметилтридекановая; XXVI — 3,7,11-триметилдодекановая (фарнезановая); XXVII —

2,6,10-триметилундекановая (норфарнезановая). Волнистые линии в скелетных формулах XXII и XXIII

показывают, что соответствующие метальные группы занимают стереохимически любое положение

Остальные пояснения см. рис. 1-7.

, где п — число центров асимметрии) было бы равно для XXII и XXIII —

по 8, т. е. по 4 энантиомерные (±) пары, а для XXIV—XXVII — по 4 или

по 2 энантиомерные (±) пары.

Полное определение архитектуры молекул этих кислот требует иденти-

фикации всего углеродного скелета и стереохимического описания каждого

асимметрического атома углерода. При этом по принятой терминологии

про молекулу XXII с центрами 3D, 7D, IlD говорят, что она имеет ту же

относительную, но противоположную абсолютную стереохимию, что и энан-

тиомерная молекула с центрами 3L, 7L, 11L.

Вернемся к геолипидам. Мы мало знаем о нынешней участи хлорофилла,

в больших количествах синтезируемого растениями. В осадочных породах

захороняется ничтожно малая часть всех растительных остатков, а основная

подвергается разложению микроорганизмами или потребляется животными.

М. Блюмер и У. Шнайдер [15, 16] получили некоторые данные по морским

организмам. Например, в копеподах, питающихся фитопланктоном, найдена

важная биологическая метка — пристан C

(рис. 1-10, XXVIII). Дж. Си-

вер и П. Паркер [1 7] совсем недавно идентифицировали дигидрофитол в от-

мерших водорослях со дна морского залива, в некоторых современных и

древних осадочных отложениях. Этот спирт, по-видимому, характеризует

раннюю стадию диагенеза фитола, и стереохимия его пока не изучена.

В ряде организмов, а также в некоторых молодых и древних отложениях

найдены рассмотренные выше изопреноидные карбоновые кислоты. Мы не

знаем, попали ли они в осадки при их накоплении или образовались позже.

Имеются некоторые сведения об относительной стереохимии реликтовых

кислот, выделенных из глинистых сланцев свиты Грин-Ривер, возраст ко-

торых определен 50 млн. лет. Эти кислоты имеют два центра с той же отно-

сительной стереохимией, что и центры, удаленные от двойной связи в фитоле

XXVlll

XXIX

XXX

Рис. 1-10. Скелетные формулы норизопреноидного

углеводорода пристана C

i()

(XXVIH) изопреноид-

ной (фарнезоиновой) кислоты C

(XXIX) и

изопреноидного спирта фарнезола C

O (XXX).

(т. е. DD). Их абсолютную стереохимию мы пока еще не знаем. Биологиче-

скую информацию относительно фитола можно обнаружить:

1) в полной структуре (размещении метильных групп);

2) в абсолютной стереохимии при С-7 и C-Il (по фитольной нумерации);

3) в наличии двух диастереоизомеров кислоты C

XXII, что может

указывать на неспецифическое восстановление 2,3-двойной связи. Положе-

ние с кислотами XXIII и XXVII неясно, так как асимметрические а-атомы

углерода связаны с легко эпимеризующимся атомом водорода;

4) интересен случай с кислотой C

XXVI. Ее можно считать восста-

новленной формой фарнезиловой кислоты

XXlX,

которую получают из спирта

фарнезола XXX биологического происхождения. Если кислота XX VI,

выделенная из осадочных пород, образовалась из фарнезола при последова-

тельном восстановлении и окислении, то можно ожидать получения ряда

диастереомеров. В экстракте из сланца свиты Грин-Ривер был найден только

один диастереомер, что свидетельствует в пользу его образования из фитола.

Выделение и идентификация этих кислот описаны в разделе VII.В.

Итак, логичнее всего было бы поддерживать мнение, что обсуждавшийся

выше ряд изопреноидных кислот исходит из фитола, так как все резуль-

таты исследований иллюстрируют отмеченные в предыдущих разделах

(разделы IV.А—IV.В) принципы. Так, сохраняется общая структура; стерео-

химические данные ясно указывают, где асимметрические центры сохраня-

ются неизменными, где они создаются заново, а где эпимеризуются. Когда

часть молекулы предполагаемого биологического предшественника отще-

пляется, например вследствие окислительных процессов, то остающиеся части

все же несут первичную информацию в виде структурной и стереохимиче-

ской изомерии. Конечно, сейчас выявляются лишь первые эксперименталь-

ные корреляции, касающиеся участи изопреноидов в природе. Скорее всего,

действительные взаимосвязи намного сложнее. Изопреноиды вездесущи,

и большое количество соединений других классов, например каротиноиды

и пренолы, может тоже вносить в осадки и породы расщепленные и восста-

новленные изопреноиды.

Биополимеры. Протеины и полипептиды

Макромолекулы, несущие генетическую информацию (например, нуклеи

новые кислоты), несомненно, содержат самые обширные сведения обо всех

типах органических соединений живого организма. Эта информация зако-

дирована в последовательном соединении четырех нуклеотидных единиц

в дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), состоящую из многих миллионов

таких единиц. Молекулы ДНК неустойчивы, поэтому существует очень мало

шансов, что из геологических материалов удастся выделить хотя бы обрывки

цепей из нескольких последовательно соединенных единиц. В самом деле,

нет никаких сообщений об их выделении.

Другим важнейшим источником информации является точная последо-

вательность аминокислот (общим числом, несколько большим 20) в белках.

Некоторые белки являются строительным материалом организмов, но для

наших целей наиболее важны ферменты — основные катализаторы, исполь-

зуемые всеми живыми организмами. Синтез ферментов ведется в соответ-

ствии со сведениями, закодированными в ДНК, с помощью транспортных

рибонуклеиновых кислот (РНК) и других средств переноса информации.

В свою очередь ферменты контролируют стереоспецифические синтезы вто-

ричных метаболитов, в том числе углеводородов, жирных кислот, а также

стероидов и других изопреноидов, упоминавшихся в предыдущих разделах.

Следовательно, при идентификации вторичных метаболитов биологической

системы мы косвенно прочитываем лишь ту часть информации, которую

несут ферменты, т. е. очень малую часть всей закодированной в ДНК генети-

ческой информации (несмотря на то что избыточность кода не допускает

двойственности толкования).

Мы видели, что молекула или даже ее часть может служить источником

информации. В сравнительно небольших молекулах вторичных метаболитов

информация содержится в общей структуре и в стереохимической конфигу-

рации. И то и другое связано с углеродным скелетом. Далее будет рассмот-

рена идентификация неизмененных полипептидов и белков биологического

происхождения, содержащиеся в них сведения будут сопоставлены с дан-

ными, полученными при изучении продуктов деградации осадочных пород.

Первичная структура полипептида или белка (т. е. специфическая по-

следовательность аминокислот) определяет образование поперечных кова-

лентных и водородных связей, ассоциацию гидрофобных (неполярных)

групп и дипольные взаимодействия между аминокислотными единицами

различных участков цепи. Поэтому последовательность вхождения амино-

кислот автоматически определяет конечную биологически активную сущность

полипептида, включая спирали, витки и т. п. второго, третьего и более

высоких структурных порядков. Возвращаясь к возможностям геохимии,

мы должны в первую очередь узнать, не уничтожается ли основная масса

белков большинства организмов вскоре после их смерти. Пептидные связи

легко гидролизуются, и высвобождающиеся аминокислоты легко дезамини-

руются и декарбоксилируются. Однако исследование некоторых ископаемых

раковин, зубов и костей с помощью электронной микроскопии позволило