生命是這樣出現(xiàn)的?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


報(bào)道:生命的起源問(wèn)題總是繞不過(guò)“先有雞還是先有蛋”的悖論。生命之初必須要有類似DNA或RNA的遺傳分子,將蛋白質(zhì)合成指令傳遞下去。但在現(xiàn)代細(xì)胞中,DNA和RNA的復(fù)制離不開(kāi)蛋白質(zhì)的幫助。令事情更加復(fù)雜的是,如果沒(méi)有脂質(zhì)細(xì)胞膜這些分子就不能發(fā)揮功能,而脂質(zhì)的合成也需要基于蛋白質(zhì)的酶。

劍橋大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)日前發(fā)表的一項(xiàng)研究,解決了這些令人頭疼的悖論。研究顯示,早期地球富含的一對(duì)簡(jiǎn)單化合物,可以生成生命所需的三種重要分子:核酸、氨基酸和脂質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn),將幫助人們解開(kāi)現(xiàn)代生物學(xué)中最大的謎團(tuán)。

“這是一篇非常重要的文章,”麻省總醫(yī)院的分子生物學(xué)家JackSzostak評(píng)論道。“這是首次提出,生命必須的所有基礎(chǔ)原料能夠在同樣的地質(zhì)條件下生成。”

長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)家們一直在爭(zhēng)論哪種生物分子最先形成。舉例來(lái)說(shuō),“RNA世界”理論認(rèn)為RNA最先出現(xiàn),因?yàn)镽NA不僅能夠攜帶遺傳信息,還能像蛋白那樣作為化學(xué)催化劑。而“代謝起源”理論認(rèn)為,簡(jiǎn)單的金屬催化劑(而不是基于蛋白的酶)生成了一系列有機(jī)原料,進(jìn)而形成其他生物分子。(延伸閱讀:Cell:生命之初就是如此簡(jiǎn)單)

“RNA世界”理論在2009年取得了很大的進(jìn)展。劍橋大學(xué)的JohnSutherland團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),乙炔和甲醛經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可以生成RNA的兩種核苷酸,展示了RNA在“原始湯”中形成的可能路徑。不過(guò),批評(píng)者認(rèn)為乙炔和甲醛本身就是比較復(fù)雜的分子,研究沒(méi)有搞清楚它們的來(lái)源。

Sutherland等人為此進(jìn)行了新的研究,希望從更簡(jiǎn)單的材料生成RNA。日前,他們成功從氰化氫HCN、硫化氫H2S和紫外線生成了核酸前體,而且這樣的條件也能生成氨基酸和脂質(zhì)的前體。這項(xiàng)發(fā)表在NatureChemistry雜志上的研究指出,生命起源所需的絕大多數(shù)原料可以同時(shí)生成,富含HCN、H2S和紫外線的早期地球?yàn)檫@些反應(yīng)提供了有利的環(huán)境。

研究人員指出,生成三種生物分子的反應(yīng)并不相同(比如說(shuō)需要不同的金屬催化劑),可能不會(huì)出現(xiàn)在同一個(gè)地點(diǎn)。很可能是不同地點(diǎn)傾向于生成某一類物質(zhì),然后雨水將這些物質(zhì)沖刷到一起。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/338782.html

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