science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe inzichten in de oorsprong van het leven

Krediet:American Chemical Society

Een beroemd experiment in 1953 toonde aan dat aminozuren, de bouwstenen van eiwitten, spontaan gevormd kunnen zijn onder de atmosferische omstandigheden van de vroege aarde. Echter, alleen omdat moleculen zich konden vormen, betekent niet dat het proces waarschijnlijk was. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Centrale Wetenschap hebben aangetoond dat energetisch haalbare interacties tussen slechts twee kleine moleculen - waterstofcyanide en water - aanleiding kunnen geven tot de meeste belangrijke voorlopers van RNA en eiwitten.

Het Urey-Miller-experiment uit 1953 omvatte het laten lopen van elektrische vonken, die bliksem simuleerde, door een kolf met water, methaan, ammoniak en waterstof. Deze eenvoudige chemicaliën, aanwezig op de vroege aarde, gereageerd om waterstofcyanide te vormen, formaldehyde en andere tussenproducten die verder reageerden om aminozuren en andere biomoleculen te maken. Maar sommige wetenschappers geloven nu dat de wazige atmosfeer van de aarde van ongeveer 4 miljard jaar geleden het moeilijk zou hebben gemaakt voor fotonen met hoge energie, zoals die in bliksem of ultraviolet licht, het aardoppervlak te bereiken. Kumar Vanka en collega's vroegen zich af of warmte van oceaanwater, die op dat moment bijna aan de kook waren, zou de drijvende kracht achter de reacties kunnen zijn.

Er achter komen, de onderzoekers gebruikten een recent ontwikkelde tool genaamd de ab initio nanoreactor, die simuleert hoe mengsels van moleculen kunnen botsen en reageren, nieuwe moleculen vormen. De onderzoekers ontdekten dat waterstofcyanide - dat vanuit de vroege atmosfeer van de aarde in oceanen condenseerde - en water de moleculen konden creëren die nodig zijn om het aminozuur glycine en de voorlopers van RNA te produceren. belangrijk, deze reacties waren zowel thermodynamisch als kinetisch mogelijk:met andere woorden, ze hadden niet veel energie of metaalkatalysatoren nodig. De simulaties onthullen interessante nieuwe potentiële paden voor de vorming van de voorlopers van het leven, zegt het team.