导致地球诞生生命的化学反应最近被研究人员成功再现

发布时间：2023-11-16 11:19:55 所属栏目：动态来源：

导读：生命是如何开始的？早期地球上的化学反应是如何创造出复杂的、自我复制的结构，并发展成我们所知道的生物的？

一种观点认为，在目前以DNA为基础的生命出现之前，有一种分子叫做RNA。时至今日，RNA仍然是生命的重要

生命是如何开始的？早期地球上的化学反应是如何创造出复杂的、自我复制的结构，并发展成我们所知道的生物的？

一种观点认为，在目前以DNA为基础的生命出现之前，有一种分子叫做RNA。时至今日，RNA仍然是生命的重要组成部分，它可以自我复制并催化其他化学反应。

很多的化学家正试图重现生命初期形成RNA所需的反应链，但这是一项具有挑战性的任务。我们知道，无论产生核糖核苷酸的化学反应是什么，都必须在数十亿年前地球上混乱而复杂的环境中发生。

一组科学家一直在研究“自催化”反应是否起了作用。这些反应会产生化学物质，促使同样的反应再次发生，这意味着它们可以在各种情况下维持自己。

在他们最新的工作中，研究人员将自催化作用整合到一个众所周知的化学途径中，用于生产核糖核苷酸构建块，这可能在早期地球上发现的简单分子和复杂条件下发生。

自催化反应在生物学中起着至关重要的作用，从调节我们的心跳到在贝壳上形成图案。事实上，生命本身的复制，即一个细胞从环境中吸收营养和能量来产生两个细胞，是一个特别复杂的自催化例子。

聚糖反应（formose reaction）于1861年首次被发现，是初期地球上可能出现的自催化过程的最好举例之一。

本质上，聚糖反应始于一个简单的化合物乙醇醛分子，并以两个分子结束。该过程需要源源不断提供一种名为甲醛的小分子化合物，以维持其进行。

乙醇醛和甲醛之间的反应产生更大的分子，分裂出的碎片反馈到反应中，使反应继续进行。然而，一旦甲醛耗尽，反应停止，产物开始从复杂的糖分子降解成焦油。

聚糖反应与一种众所周知的制造核糖核苷酸的化学途径，即 Powner-Sutherland 途径，有一些共同的成分。然而，到目前为止，还没有人试图将这两者联系起来 —— 这是有充分理由的。

在这项最新的研究中，研究人员尝试在聚糖反应中加入另一种叫做氰胺的简单分子。这使得在反应过程中产生的一些分子被“虹吸”出来产生核糖核苷酸成为可能。

这项研究的有趣之处在于，聚糖反应和核糖核苷酸生产的整合。之前的研究分别研究了这两种物质，这反映了化学家通常是如何思考制造分子的。

一般来说，化学家倾向于避免复杂性，以最大限度地提高产品的数量和纯度。然而，这种还原论的方法可能会阻止我们研究不同化学途径之间的动态相互作用。

自催化也有工业应用。当你在聚糖反应中加入氰胺时，另一种产物是一种叫做“2-氨基恶唑”的化合物，它被广泛地用于药物化学原理的研究和国际上许多名贵药物的商业化生产。

传统的2-氨基恶唑生产通常使用氰酰胺和乙醇醛，后者价格昂贵。如果它可以用聚糖反应来制造，只需要投入少量的天然乙醇或是醛就可以高效的启动催化燃烧反应，从而极大的降低成本。

该研究的实验室目前正在优化这一过程，希望可以操纵自催化反应，使常见的化学反应更便宜、更有效，其药物产品更容易获得。也许它不会像创造生命本身那么重要，但研究人员认为它仍然是值得的。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!