欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

地球上的生命,也许源自两种远古化学反应

科普小知识2021-12-04 07:47:02
...

地球上的生命,也许源自两种远古化学反应

据国外媒体报道,本质上,人体就像一个疯狂的化学实验。当你摄入食物和氧气时,你体内会发生一系列化学反应,产生能量和排泄物。但是这些化学反应是如何开始的呢?现在一些科学家认为他们可能已经找到了这个问题的答案。

你可能还记得你对细胞呼吸的了解,即身体通过线粒体将糖转化为能量和二氧化碳的过程。一些身体机能在这个过程中起着重要作用,但研究非常困难,柠檬酸循环就是其中之一。然而,一组研究人员(包括两名大学生)发现了一系列类似柠檬酸循环的化学反应。它可能在地球上的生命出现之前就已经存在了,然后逐渐演变成一种现代形式的反应。

南加州大学弗里曼分校的化学教授格雷格·斯普林斯汀解释道:“这就像是66号公路上的现代道路和古代马车轨道之间的关系。”。66号公路使用马车轨道作为模板,因此现代道路的曲线和转弯可以反映这些道路最初面临的问题

柠檬酸循环存在于地球上所有依赖氧气的生物体内。在这个过程中,一种叫做丙酮酸的物质经历了一系列化学反应,不断地添加或去除分子以改变其形态,同时产生能量,并消耗或产生其他分子用于其他化学反应。在酶的帮助下,这些反应可以有效地进行。但是也因为柠檬酸循环依赖于各种复杂的酶,科学家发现很难确定循环的起源。在这些酶出现之前,什么样的化学物质触发了整个循环?

来自弗里曼大学和加利福尼亚斯克里普斯研究所的科学家团队通过一套模拟早期地球环境的实验室设备,发现了两种类似于早期柠檬酸循环的化学反应,即“HKG”循环和“丙二酸”循环。

这两个循环类似于柠檬酸循环的胚胎形式,但它们的效率相对较低。涉及的化学原理相似,乙醛酸需要转化为二氧化碳和其他物质。也许这种化学反应发生在地球形成的早期,然后在生物学的影响下逐渐演变成现在的反应形式。

"我们相信生物学对早期地球的化学反应有深远的影响。"斯普林斯汀说。

该研究没有阐明上述两个循环是如何演变成柠檬酸循环的。此外,科学家需要找到证据,证明这种化学反应可以自然发生,甚至在地球上有生命之前就发生了。然而,这些反应只能在适当的温度下在中性环境(即非酸性和非碱性)下进行,因此科学家们相信“在早期地球上确实有一个发生这些反应的环境。”

这些发现确实有道理。毕竟,生命的基本成分不仅仅是一堆分子,关键在于这些物质之间的反应。从更广阔的角度来看,理解生命的起源无疑具有重要意义。“如果你想知道将来去哪里,你最好弄清楚你来自哪里。”