Что объединяет все живые организмы на Земле?

Как-то раз, на паре по эволюции преподаватель задал мне вопрос: "Что доказывает единое происхождение всех живых организмов на Земле?" Я начала поднимать все свои знания по этой теме, но, как оказалось, ответ был на поверхности. Давайте разберемся с этим вопросом вместе.

Что первым приходит в голову в качестве ответа? Кто-то подумает о мембране, кто-то - о ядре, кто-то - о РНК, правильно? О каком-то объекте, короче говоря. А между тем ответом на этот вопрос может быть обозначение не только объекта, но и процесса!

И таким процессом является "ЛИМОННО-УКСУСНЫЙ ЦИКЛ":)

Да, этот лимонно-уксусный цикл является древнейшим наследием первых квази-живых систем, возникших на нашей планете. Что же это такое?

Если заглянуть в википедию в статью "Цикл Кребса" (она же "трикарбоновый цикл", она же "лимонно-уксусный цикл"), то глаза могут разбежаться от множества сложных формул, терминов и стрелочек. Но давайте разберемся в этом на самом простом уровне.

Итак, возьмем для начала УКСУСНУЮ кислоту. Она очень простая, и в ней лишь два атома кислорода — см. картинку ниже:

Черные шарики — атомы углерода. Красные — кислород. Белые — водород.

Когда она вступает в реакцию с углекислым газом (СО₂), образуется кислота посложнее - она называется ПИРОВИНОГРАДНОЙ кислотой:

Может показаться странным, но цвет шариков обозначает в точности то же самое:)

Теперь идем дальше. Когда в первобытном молекулярном бульоне 4 миллиарда лет назад молекула пировиноградной кислоты в свою очередь взаимодействовала с углекислым газом, появлялась еще более сложная молекула ЩАВЕЛЕВО-УКСУСНОЙ кислоты, у которой было, как несложно догадаться, уже 4 атома углерода:

Процесс идет дальше, пока не получается в итоге ЛИМОННАЯ кислота с 6-ю атомами углерода:

А вот дальше происходит нечто новое. Лимонная кислота спонтанно распадается на две молекулы: на уксусную кислоту (с двумя атомами углерода) и на щавелево-уксусную кислоту (с 4-мя атомами углерода). И дальше цикл повторяется и идет по нарастающей, но он идет не просто тупо по кругу, нет. Оказывается, многие белки, аминокислоты и сахара легко синтезируются через очень простые реакции с молекулами этого лимонно-уксусного цикла. В качестве примера можно взять и добавить молекулу аммиака (которых также хватало в первобытном молекулярном супе) к пировиноградной кислоте, и в результате мы получим… аминокислоту аланин!

Таким образом этот древнейший первобытный химический цикл стал одним из тех «кирпичиков», из которых впоследствии была выстроена жизнь.