Экзотермические реакции

В неживых системах при экзотермических реакциях расщеп­ления образуются молекулы меньшего размера и освобождается значительное количество тепла. В живых системах образуются макроэргические фосфатные связи, молекулы меньшего размера и выделяется поразительно мало тепла. В самом деле, одна из важнейших особенностей энергетических механизмов в живых системах — тесное сопряжение реакций, связанных с освобожде­нием и запасанием энергии, благодаря чему энергия может быть сохранена для последующего использования. Разумеется, пер­вичным источником энергии для всех современных организмов служит солнеч­ный свет, энергия которого улавливается фотосинтезирующими организмами и в конечном счете запасается в форме фосфатных связей в результате фотофосфорилирования — процесса, сход­ного с описанным выше процессом, — или же в молекулах угле­водов, синтезируемых также при участии процессов фосфорили­рования. Многие важные ферменты фотосинтеза и биологиче­ского окисления представляют собой окрашенные комплексы, содержащие ионы металлов и органические соедине­ния, называемые порфиринами. Кальвин построил схему, показывающую, как могли бы возникнуть такого рода важные для жизни вещества в процессе химического отбора, связанного с автокатализом. В этом ряду постепенно усложняю­щихся молекул образующиеся продукты служат катализатора­ми для последующих этапов синтеза. Поскольку порфирины ис­пользуются многими нефотосинтезирующими организмами, Кальвин предполагает, что небольшие изменения случайного характера в порфиринах могли привести в конце концов к воз­никновению хлорофилла и к «изобретению» фотосинтеза. Гра­нин, кроме того, полагает, что все окрашенные соединения в ряду, ведущем к хлорофиллу, возможно, выполняли ту же Функцию, что и хлорофилл. На ранних этапах химической эволюции ионы металлов, входящие в состав минералов, могли катализировать те же реакции, которые они катализируют сей­час, входя в состав металлсодержащих ферментов.