Эволюционная химия рассматривает вопросы эволюционного развития и совершенствования химической формы материи, в том числе в процессах ее самоорганизации до перехода в биологическую форму.
Из известных в настоящее время 112 химических элементов большинство принимают участие в жизнедеятельности живых организмов. Однако основу живых систем составляют только 4 элемент (98%) – углерод, водород, кислород, азот– макроэлементы. Кмикроэлементам относятся магний, натрий, калий, кальций, железо, калий, сера, фосфор, хлор; в сумме они составляют около 2-3%. К группе ультрамикроэлементов относят цинк, медь, йод, фтор, марганец, кобальт, кремний и др. (суммарное содержание порядка 0,1%). Из известных сегодня более 20 млн. химических соединений, основная доля приходится на долю органических вещества.
Химическая эволюция среди огромного количества соединений для построения живых организмов отобрала лишь несколько сотен. Так, в состав белков входит только 20 аминокислот, всего четыре нуклеотида участвуют в построении ДНК и РНК, ответственных за наследственность и регуляцию белкового синтеза в любых живых организмах. В ходе эволюции отбирались те структуры, которые способствовали резкому повышению активности и селективности действия каталитических групп.
Распределение элементов в земной коре и в живом организме:
| Элементы земной коры, % | Элементы организма человека, % | ||
| О | Н | ||
| Si | О | 5,5 | |
| Аl | 7,9 | С | 9,5 |
| Fe | 4,5 | N | 1,4 |
| Са | 3,5 | Са | 0,31 |
| Na | 2,5 | Р | 0,22 |
| К | 2,5 | Сl | 0,08 |
| Mg | 2,2 | К | 0,06 |
В основе химических процессов клетки лежит биокатализ, основанный на способности различных природных веществ, участвующих в химических реакциях, управлять ими, замедляя или ускоряя их протекание. Ферменты (энзимы) – белки, обладающих каталитической активностью.
В 1964 г. проф. А.П. Руденко представил теорию самоорганизации элементарных открытых каталитических систем, в последствии ставшая основой общей теории химической эволюции и биогенеза, раскрывающая многие важные эволюционные вопросы. Химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем. Теория саморазвития открытых каталитических систем дает возможность определить рубеж перехода неживого в живое.