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构成所有生物分子的关键元素,生命的主要磷基分子到底来自哪里?

2019-08-12 21:18:14 暂无 阅读:929 评论:0

地球上第一批生物是若何掺入要害磷元素的?这一向是研究人员的逆境,但如今,夏威夷大学Mānoa物理化学家认为,流星访客或者是要害环节。磷是组成所有生物体的分子要害元素,并匡助形成DNA分子骨架、细胞膜(磷脂),甚至骨骼和牙齿。然而,地球上的大多数磷都被束缚在一种不轻易释放或接近的状况中,现代生物已经进化到可以从水中提取有限的磷。

构成所有生物分子的关键元素,生命的主要磷基分子到底来自哪里?

夏威夷大学Mānoa物理化学家与其他科学家合作研究表明,烷基膦酸是独一已知含磷有机化合物的外星起原,并在Murchison陨石上输送到地球,或者是可溶性的早期起原,有机磷可用于地球上的第一批生命。使用进步的基于激光探测手艺,在夏威夷大学的W.M.凯克天体化学实验室,能够识别新形成的分子。发现烷基膦酸能够在严寒的外太空冰中发生,这些冰最终会被并入太空碎片中,好比坠落或撞击地球的陨石和彗星。

外星冰和太空碎片

烷基膦酸这条路线成为地球上第一批生命存在的途径。这是一项主要的发现,因为它将磷元素的生命发源与数十亿年前的太空冰关联了起来。也为懂得生命发源供应了一个主要构成部门。前夏威夷大学Mānoa研究生Andrew M. Turner和Matthew Abplanalp以及博士后研究员Alexandre Bergantini,Robert Frigge和Cheng Zhu以及UHMānoa化学传授Ralf I. Kaiser等的研究揭橥在了《科学进展》上。

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研究烷基膦酸是若何在深太空的冰冻情况中形成,研究人员行使磷化氢、水和甲烷(都是在深太空中探测到的分子)建立了外太空冰模型,并将冰置于复制低温分子云中的温度和能量露出前提下。良久以前,陨石和其他太空物质,如彗星撞击,会把这些烷基膦酸带到地球上,使它们在原始地球上生命显现时可用。或许这些化合物是向更复杂生物相关分子迈出的中央一步,这些分子是在没有生命的情形下发生。

构成所有生物分子的关键元素,生命的主要磷基分子到底来自哪里?

今朝的实验极大地促进了我们对迄今为止,在陨石中检测到独一有机磷分子是若何在深太空中形成的熟悉,从而限制了在低温外太空冰中合成烷基膦酸的分子复杂性。今朝研究中烷基膦酸的判定表明,与生命发源有关含磷更复杂的生物分子或者在星际冰中形成。

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