核糖的形成原理,核糖是什么场所合成的

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-02-14 07:13:58

在1969年,一颗46亿岁的流星陨落在地球上。它使一座澳大利亚村镇遍布大块黑色的有臭味的石块——此外,还有过于兴奋的科学家们。这块“莫奇森陨石”,随着它变得著名,不再只是当地的一个奇异的真实新闻故事了。

事实上,这块陨石保存了太阳系的一些最早的化学物质,根据最新的研究,它含有人们长期追寻的关于地球生命起源的线索。

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在本周《美国国家科学院院刊》杂志上刊载的一项新研究成果中,报道了这些陨石中存在核糖和其他糖类。核糖是糖类的一种,与磷酸基团一起组成了RNA的聚合分子组链。它们的存在暗示了地球外的糖类物质接触到地球时可能会在行星上组成RNA结构。

地球上生命如何起源?

确切地说早期地球上生命怎样生长仍是个谜,但是有一种理论认为以RNA为基础的生命形成早于以DNA为基础的生命,并伴随着之后基因物质的初级储存空间的最终交替。

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众所周知,“RNA世界假说”的观点引发了争议。这个假说其中的一个问题是它并不清楚RNA是如何在生命起源前的地球上自发形成的。那也是默奇森陨石上的太空糖分和另外两颗富含碳元素的陨石可能有助于解决一些问题的原因。

假说的第一作者、日本东北大学的副教授古川义弘在《反演》杂志上说,虽然许多实验室模拟表明核糖可能是在早期的地球上自然形成的,但尚不清楚形成了多少以及何时形成。

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(莫奇森陨石的碎片)

他的研究说明同时期的任何地球上的核糖和其他资源都可能像核糖一样来自宇宙。尽管我们仍未知晓地球上的核糖究竟是否或者如何不断形成,这项研究结果也说明了核糖至少通过一种方式在地球上产生:通过宇宙中的岩石得到。

通过对陨石的同位素分析,再加上对莫奇森陨石降落地点土壤的简单收集取样分析,我们可以推测出在样本中的生物必需的糖类和地球上的糖是不同的。这就为至少一部分的地球上的生物糖分于地外起源提供了证据。它也表明了糖类,例如RNA,是引起功能变化并最终使DNA在地球上产生的物质的可能性。

“我们发现了RNA核糖核苷酸,但是没有发现脱氧核糖,也就是DNA核糖核苷酸,”古川说,“这是能证明RNA的地理优越性超过DNA的第一性的地理证据。”

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测试“RNA世界假说”

这些证据与RNA世界假说一致,但是仍然需要更多明显的理论。

“核糖对生命来说是极度重要的,但它只是生命的组成要素之一。”古川又说,“真正的生命结构的形成需要很多步骤,可我们不知道它是如何形成的。“

但科学家们不知道糖类可以通过甲酸聚糖反应在宇宙中形成,这个反应中也包括了糖从甲醛中构形。此项研究中检测的陨石中的矿物质合成物表明,它们的糖分在原始的小行星前后形成。

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当小行星进入地球大气层像陨石一样降落,它们可能随之带来这些形成生命的重要元素。或许“我们都来自星星“的歌词需要重写——根据这项研究,不如以”我们都是太空糖“替代更加精确。

概要:

糖类对于所有地球生物区来说在生物化进程中都是至关重要的分子。核糖作为构成RNA的奠基石尤其重要,它既可以储存地球生命的信息,又可以催化反应。陨石包含大量构成生命的原始物质,即氨基酸、碱基、磷酸盐。氨基酸也在彗星样本中被发现。然而,地外的生物重要糖类的存在仍未清楚。我们分析了三颗碳质球类陨石中的糖分,证明了地外核糖和其他生物必要的糖分在原始陨石上存在。用富含13C的稳定型结构的碳元素同位素(用13C碳元素同位素与VPDB生物蛋白对比)检测糖类的结果表明糖起源于地外。

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我们也针对宇宙中可能的糖的形成反应进行了实验室模拟实验。陨石中戊糖的形成和实验室模拟实验的产物表明陨石中的糖是通过甲醛聚糖形成的——与实验中的进程类似。这些陨石中的矿物质进一步表明这些糖的构成或早或晚于最初的小行星的沉积物。陨石是运输生命起源前的最初的微粒到地球的载体;因此,在陨石中探寻地外糖类确定了形成和保存糖类自然地理渠道的存在,以及确认了地外糖类对于地球上或其他原始世界上形成如RNA的功能性生物聚合物的可能性。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Sarah Sloat- inverse-晓默

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