х условиях уже не происходят. И вот они привели к тому, что на Земле, в каких-то определенных условиях, в результате сложных превращений частички вещества приобрели особое строение. Они стали живыми.Сейчас мы уже приближаемся к тому времени, когда в наших лабораториях будут воссозданы те условия, в которых когда-то возникла жизнь.Живые организмы не сразу возникли из неживого, неорганического вещества. Возникновению жизни на Земле предшествовало сложное развитие различных органических соединений.Как же современная наука представляет пути развития материи, прежде чем возникла ее высшая форма существования — жизнь?Академик А. И. Опарин различает три основных этапа в возникновении жизни: 1. Возникновение простейших органических веществ. 2. Возникновение белков. 3. Возникновение сложных белковых тел — первых носителей жизни на Земле.Возникновение простейших органических веществ. Химический состав живой и неживой природы одинаков. Ни в одном из живых организмов не обнаружен элемент, которого не было бы в неживой природе. Из 100 известных элементов 60 уже обнаружены в составе организмов. Тело человека весом около 60 килограммов содержит следующие количества различных веществ (в килограммах): кислорода — 36, углерода — 13, водорода — 5, серы — 1,8, азота — 1,45, кальция — 0,84, фосфора — 0,46, магния — 0,3, натрия — 0,18, калия — 0,15, хлора — 0,13, железа — 0,005, иода и мышьяка — по 0,0001 и еще более малые количества других веществ.Все организмы состоят в основном, помимо воды, из сложных органических веществ: белков, углеводов, жиров и др. Химическую основу их составляют четыре элемента: углерод, водород, кислород и азот в белке.Для органических веществ обязательно наличие углерода. Но углерод может входить и в состав неорганических соединений, например в углекислоту, состоящую из углерода и кислорода, в так называемые карбиды — соединения углерода с металлами, нитриды — соединения углерода с азотом. Сейчас доказано, что простые соединения углерода в виде карбидов, нитридов, а также соединений углерода с водородом — углеводородов (например метана) имеются в атмосфере многих звезд, в том числе и Солнца, на поверхности планет, в составе метеоритов.Следовательно, тогда, когда на Земле еще не было живых существ, на ней происходило и, вероятно, происходит сейчас в глубинных недрах образование простейших органических веществ — углеводородов и их производных. Нитриды под действием паров воды образовали аммиак — соединение азота с водородом, — водный раствор которого называется нашатырным спиртом.Возникновение белков. Следовательно, с самого начала существования Земли на ее поверхности, в атмосфере, в водах находились простейшие органические вещества в виде углеводородов и их соединений с кислородом, азотом и другими элементами. Но в течение длительного времени на Земле не было белков. Однако температура древней Земли, освещение, состав атмосферы и другие условия благоприятствовали образованию белков из простейших органических веществ. Многие углеводороды могли легко соединяться с водой и другими веществами, образуя углеводы (сахар, крахмал) целлюлозу, спирты, жиры. Так могли образовываться органические вещества довольно сложного строения. Примеров таких преобразований простых органических веществ в более сложные можно привести много. Еще в 1814 году петербургский химик Кирхгоф выделил из проросшего ячменя органическое вещество, ускоряющее химическую реакцию в организме, — фермент амилазу. При помощи амилазы ему впервые удалось вне организма превратить крахмал в сахар, то есть совершить процесс, который характерен для живых организмов. В 1824 году немецкий химик Вёлер изготовил щавелевую кислоту, а в 1828 году — мочевину. В 1840-х годах были получены искусственные жиры. В 1861 году знаменитый русский химик А. М. Бутлеров искусственно приготовил сахар. Раствор формалина, в специальных условиях опыта, он оставлял в теплой известковой воде. Через некоторое время раствор становился сладким. Оказалось, что 6 молекул формалина соединялись между собой в одну более сложную и крупную молекулу сахара.Сейчас получено уже множество искусственных органических соединений. Белковые молекулы состоят из многих тысяч и десятков тысяч атомов. Они построены из отдельных звеньев, так называемых аминокислот. Аминокислоты — это вещества, содержащие азот с относительно простым строением молекулы. Они легко могут выделяться в кристаллическом виде и хорошо поддаются изучению. В настоящее время науке известно около 30 различных аминокислот.Оказалось, что любой белок состоит из аминокислот. Они представляют как бы кирпичи белковых молекул. В последние годы химиками доказано, что аминокислоты могут образовываться из аммиака, водорода, метана и воды в тех же условиях, при которых возникают более простые органические вещества. Аминокислоты способны взаимодействовать друг с другом и давать сложные соединения вплоть до громоздких и разнообразных молекул белков. Из десяти аминокислот возможно образование более 3,5 миллиона белковых молекул — таковы потенциальные возможности их химических связей. В природе существует очень много различных белков. Молекула каждого белка содержит от нескольких сот до нескольких тысяч молекул аминокислот. В состав организма каждого животного входят сотни тысяч различных белков, характерных для данного вида. И все же, несмотря на эти бесконечные комбинации, выражающиеся астрономическими цифрами, биохимики успешно пытаются осуществить синтез белков.Вот почему так трудно изучать химию и свойства белков. Кроме того, аминокислоты в обычных условиях не соединяются между собой. Для того чтобы они могли соединяться друг с другом в так называемые полипептидные цепочки, требуется большое количество энергии. Но наука преодолела и эти трудности. Немецкий ученый Фишер создал неживой белок из 18 аминокислот. Советский физик С. Е. Бреслер использовал для синтеза белковых веществ высокое давление — до 7000 атмосфер. В природных условиях подобное давление было широко распространено как в прошлом, так и в настоящем.Четыре года назад французский химик Реми, производя опыты над новыми видами синтетического волокна, получил вещество, сходное с каротином*, — белком, входящим в состав нашей кожи, волос, ногтей.