地球上生命或源于柠檬酸循环
北京,1月10日(记者刘霞)——生命到底是怎么来的?这是人类未解的主要谜团之一。为了回答这个问题,美国科学家提出了一个新的理论——柠檬酸循环,它可能始于大约40亿年前,随着时间的推移,参与的分子一直在进化。这项研究发表在9日的《自然通讯》上。
该研究的资深作者、斯克里普斯研究所(TSRI)的化学副教授拉曼·纳拉亚南·克里希·纳穆尔博士说:“生命的起源对我们来说是一个黑箱,但如果你关注化学反应,就不会那么令人生畏了。”
研究人员称,从火烈鸟到真菌,每一种需氧生物都依赖柠檬酸循环来释放储存在细胞中的能量。此前,研究人员假设柠檬酸在早期生命和现代生命中循环使用相同的分子,但问题是这些生物分子非常脆弱,在地球的前十亿年并不存在,因此循环中的化学反应并不存在。
新的研究表明,两个非生物循环——HKG循环和丙二酸循环——可能共同开始柠檬酸循环的最初版本。这两个循环中使用的反应与柠檬酸循环中a-酮酸和b-酮酸的基本化学反应相同。当研究人员进行这些反应时,他们发现可以产生氨基酸和二氧化碳,这也是柠檬酸循环的最终产物。研究人员认为,随着酶等生物分子的出现,它们可能在这些基本反应中取代非生物分子,从而使反应更加精确和有效。
克里希·纳穆尔解释说,随着时间的推移,化学反应可能保持不变,但参与反应的分子的性质发生了变化,分子变得更加复杂。此外,使这些反应更加合理和可信的是,这些反应的中心是一种叫做乙醛酸的分子。研究表明,它可能出现在早期地球上,现在是柠檬酸循环的一部分。
克里希纳穆尔说,还需要更多的研究来看看这些化学反应如何能像今天的柠檬酸循环一样持续下去。
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