MillerとUreyの実験、その重要性と結論
の ミラーとウレイの実験 それは、特定の条件下で出発物質としてより単純な無機分子を用いて有機分子を製造することにある。実験の目的は、惑星地球の先祖代々の状態を再現することでした.
このレクリエーションの目的は、生体分子の起源の可能性を検証することでした。確かに、シミュレーションは、生物にとって不可欠な分子(アミノ酸や核酸のような)の生産を達成しました。.
索引
- 1ミラーとウレイの前:歴史的展望
- 2それは何から成っていましたか??
- 3の結果
- 4重要性
- 5結論
- 6実験に対する批判
- 7参考文献
ミラーとウレイの前:歴史的展望
生命の起源の説明は常に激しく議論され論争の的になっているトピックです。ルネッサンスの間、人生は突然そして何もないところから始まったと信じられていました。この仮説は自然発生として知られています.
その後、科学者たちの批判的思考が芽生え始め、仮説は捨てられました。しかし、最初に提起された問題は依然として拡散していた.
1920年代には、当時の科学者たちは「原始スープ」という用語を使用して、おそらく生命の起源と考えられる仮想の海洋環境を説明しました。.
問題は、無機分子から生命を可能にする生体分子(炭水化物、タンパク質、脂質、核酸)の論理的起源を提案することにありました。.
MillerとUreyの実験に先立つ50年代にはすでに、科学者たちのグループが二酸化炭素からギ酸を合成することに成功した。この手ごわい発見は有名な雑誌に掲載されました 科学.
それは何から成っていましたか??
1952年までに、Stanley MillerとHarold Ureyは、独自に構築されたガラス管と電極の独創的なシステムで原始的な環境をシミュレートするための実験プロトコルを設計しました。.
このシステムは原始的な海に似た、水の入ったフラスコでできていました。そのフラスコに接続されたのは、想定されるプレバイオティクス環境の構成要素を持つ別のものでした。.
ミラーとウレイはそれを再現するために次の比率を使った:メタン200 mmHg(CH)4)、100 mmHgの水素(H)2)、200mmHgのアンモニア(NH)3)および200mlの水(H)2O).
このシステムには凝縮器もあり、その仕事は通常雨が降るようにガスを冷却することでした。同様に、それらは、複雑な分子の形成を促進する反応性の高い分子を作り出す目的で、高電圧を発生することができる2つの電極を統合した。.
これらの火花は、プレバイオティクス環境の可能な光線と稲妻をシミュレートしようとしました。装置は反対方向に移動する蒸気を防ぐ「U」字型部分で終わった.
実験は、水が温まるのと同時に1週間電気ショックを受けました。加熱プロセスは太陽エネルギーをシミュレートした.
結果
最初の日は実験の混合物は完全にきれいでした。数日のうちに、混合物は赤みを帯びた色に変わり始めました。実験の終わりに、この液体はほぼ褐色の濃い赤色を帯び、その粘度は著しく増加した。.
実験はその主目的を達成し、複雑な有機分子は原始大気の仮定の構成要素(メタン、アンモニア、水素および水蒸気)から生成された。.
研究者らは、タンパク質の主成分であるグリシン、アラニン、アスパラギン酸、アミノ-n-酪酸などの痕跡量のアミノ酸を同定することができました。.
この実験の成功は、他の研究者が有機分子の起源を探究し続けることに貢献しました。 MillerとUreyのプロトコルに修正を加えることで、私たちは20種類の既知のアミノ酸を作り直すことができました。.
遺伝物質の基本的な構成要素であるヌクレオチドを生成することも可能でした:DNA(デオキシリボ核酸)とRNA(リボ核酸).
意義
実験は実験的に有機分子の出現を証明し、生命の起源の可能性を説明するための非常に魅力的なシナリオを提案します.
しかしながら、DNA分子はタンパク質およびRNAの合成に必要であるため、固有のジレンマが生じる。生物学の中心的な定説は、DNAはRNAに転写され、これはタンパク質に転写されることを提案していることを思い出してください(レトロウイルスのような例外はこの前提に知られています)。.
それで、どのようにこれらの生体分子はDNAの存在なしでそれらのモノマー(アミノ酸とヌクレオチド)から形成されます?
幸いなことに、リボザイムの発見はこの明白なパラドックスを明確にすることに成功した。これらの分子は触媒RNAです。同じ分子が遺伝情報を触媒しそして運ぶことができるので、これは問題を解決する。原始的なRNA世界仮説があるのはそのためです。.
同じRNAがそれ自体を複製し、タンパク質の形成に参加することができます。 DNAは二次的に出現し、RNAの遺伝分子として選択される可能性があります。.
これは、主にDNAがRNAよりも反応性が低く、安定性が高いため、いくつかの理由で起こります。.
結論
この実験計画の主な結論は次のようにまとめることができます。複雑な有機分子は、それらが高電圧、紫外線、低放射などの仮定された原始大気の条件にさらされる場合、より単純な無機分子に由来する酸素含有量.
さらに、特定のアミノ酸およびヌクレオチドの形成のための理想的な候補であるいくつかの無機分子が見出された。.
原始的な環境が記述された結論に適合していると仮定して、実験は我々が生きている生物のブロックの創造がいかにあり得るかを観察することを可能にする。.
生命が出現する前の世界には、ミラーが使用していたものよりも数が多く複雑な要素がありました。.
そのような単純な分子に基づいて生命の起源を提案することは説得力がないように思われるが、ミラーは微妙で独創的な実験でそれを証明することができた.
実験への批評家
この実験の結果と最初の細胞がどのようにして発生したのかについては、まだ議論と論争があります。.
現在、ミラーが原始的な雰囲気を形成するために使用していた構成要素はそれの現実に適合していないと考えられています。より現代的な展望は火山に重要な役割を与えて、これらの構造がするガスが鉱物を生産することを提案します.
ミラーの実験の要点もまた疑問視されている。何人かの研究者は、大気は生物の創造にほとんど影響を及ぼさなかったと考えています.
参考文献
- B. ab initioシミュレーションとMillerプレバイオティック合成実験. 国立科学アカデミー論文集, 112(4)、E342〜E342.
- Campbell、N. A.(2001). 生物学:概念と関係. ピアソン教育.
- Cooper、G.J.、Surman、A.J.、McIver、J.、Colon-Santos、S.M.、Gromski、P. S.、Buchwald、S.、...およびCronin、L.(2017)。重水素世界におけるミラー - ウレイ火花放電実験. Angewandte Chemie, 129(28)、8191〜8194.
- Parker、E.T.、Cleaves、J.H.、Burton、A.S.、Glavin、D.P.、Dworkin、J.P.、Zhou、M.、...およびFernandez、F.M.(2014)。 Miller-Urey実験を実施する. 可視化実験ジャーナル:JoVE, (83).
- Sadava、D.、&Purves、W. H.(2009). 人生:生物学の科学. 編集Panamericana Medical.