非生物的合成の理論主な特徴



の 非生物的合成の理論 生命は非生物的化合物に由来する（非生物的＝生きていない）ことを提案する仮説である。生命は有機分子の合成から徐々に生じたことを示唆しています。これらの有機分子の中には、生きている細胞を生み出すより複雑な構造の前駆体であるアミノ酸があります.

この理論を提案した研究者は、ロシアの科学者アレクサンダーオパリンとイギリスの生化学者ジョンハルダンでした。地球上の生命の起源は、以前は原始的な大気中に存在していた有機化合物と鉱物化合物（非生物）に由来するという同じ仮説.

索引

  • 1それは何で構成されていますか？?
  • 2オパリンとハルデンの理論
    • 2.1理論的考察
  • 3非生物合成の理論を裏付ける実験
    • 3.1ミラーとウレイの実験
    • 3.2 JuanOró実験
    • 3.3シドニーフォックス実験
    • 3.4 Alfonso Herreraの実験
  • 4参考文献

それは何で構成されていますか？?

非生物的合成の理論は、地球上の生命の起源は、その当時の大気中にあった無機化合物と有機化合物との混合物のおかげで起こったと述べています。二酸化炭素とアンモニア.

オパリンとハルデンの理論

オパリンとハルダンは、原始的な地球が還元雰囲気を持っていると考えました。つまり、存在していた分子が電子を供与する傾向がある酸素の少ない雰囲気.

その後、雰囲気は徐々に変化し、水素分子（H2）、メタン（CH4）、二酸化炭素（CO2）、アンモニア（NH3）、水蒸気（H2O）などの単純な分子が生じます。これらの条件下で、彼らはそれを提案しました：

- 単純な分子は、太陽の光線から来るエネルギー、嵐からの放電、地球の中心部からの熱、そして最終的に物理化学反応に影響を与えた他のタイプのエネルギーを使って反応した可能性があります。.

- これは、海に浮かぶコアセルベート（生命に由来する分子系、Oparinによると）の形成を促進した.

- この「原始的なスープ」では、構成要素が後の反応で組み合わされた可能性があるので、条件は十分であろう。.

- これらの反応から、タンパク質や核酸など、より大きくより複雑な分子（ポリマー）が形成されました。おそらく、海の近くの水たまりからの水が存在することで好まれます。.

- これらのポリマーは、維持されそして複製され得る単位または構造に組み立てられ得る。オパリンは、それらが代謝を実行するためにグループ化されたタンパク質の「コロニー」であり得ると考え、そしてHaldaneは、高分子が細胞様構造を形成するために膜に包まれていることを示唆した。.

理論に関する考察

このモデルの詳細はおそらく完全には正しくありません。例えば、地質学者は今では原始的な大気は縮んでいなかったと信じています、そして、海の端の池が生命の最初の出現のための本当らしい場所であるかどうかは明らかではありません.

しかし、基本概念「単純な分子群の段階的で自発的な形成、次いでより複雑な構造の形成、そして最終的に自己複製する能力の獲得」は、その起源のほとんどの仮説の中核をなすものである。現在の生活.

非生物的合成の理論を支持する実験

ミラーとウレイの実験

1953年、Stanley MillerとHarold Ureyは、OparinとHaldaneのアイデアを試す実験を行いました。彼らは、有機分子が前述の原始地球のものと同様の還元条件下で自発的に発生する可能性があることを発見した。.

MillerとUreyは、大量の温水と、地球の初期の大気中に豊富に存在すると考えられるガスの混合物（メタン（CH4）、二酸化炭素（CO2）、アンモニア（NH3））を含む閉鎖系を構築しました。.

最も複雑なポリマーを発生させる化学反応に必要なエネルギーを供給することができた光線をシミュレートするために、MillerとUreyは実験システムの電極を通して電気ショックを送りました。.

実験を1週間続けた後、MillerとUreyは、数種類のアミノ酸、糖、脂質、その他の有機分子が形成されたことを発見しました。.

DNAやタンパク質のような大きくて複雑な分子が欠けていました。しかしながら、Miller-Urey実験は、これらの分子の基本成分の少なくともいくつかが単純な化合物から自然に形成され得ることを示した.

JuanOró実験

生命の起源の探求を続けながら、スペインの科学者JuanOróは彼の生化学的知識を用いて実験室条件下で生命に重要な他の有機分子を合成した。.

Oroは、大量のシアン化物誘導体を生成するMillerとUreyの実験条件に答えた。.

この製品（青酸）にアンモニアと水を加えて、この研究者はアデニン、DNAの4つの窒素含有塩基の1つ、およびATPの構成要素の1つを合成することができました。.

この発見が1963年に発表されたとき、それは科学的な影響だけでなく一般的な影響も及ぼしました、なぜならそれは外部の影響なしに原始地球上のヌクレオチドの自然発生の可能性を示したからです.

彼はまた、初期の地球に存在していたのと同様の環境、主に細胞膜の一部である脂質、いくつかのタンパク質、および代謝に重要な活性酵素を実験室で再現して再現しました。.

シドニーフォックス実験

1972年に、シドニーフォックスと彼の共同研究者は彼らが膜と浸透特性を持つ構造を生成することを可能にする実験を行いました。それは彼らが呼んだ生きている細胞に似ています タンパク質ミクロスフェア.

アミノ酸の乾燥混合物を使用して、彼らは適度な温度にそれらを加熱することを進めました。従ってそれらはポリマーの形成を達成した。これらのポリマーは、食塩水に溶解すると、特定の化学反応を実行することが可能な細菌細胞の大きさの小さな液滴を形成した。.

これらのマイクロスフェアは、現在の細胞膜と同様に二重透過性エンベロープを有し、それにより、それらが存在する環境の変化に応じてそれらを水和および脱水することが可能になった。.

微小球体の研究から得られたこれらの観察結果はすべて、最初の細胞を起源とする可能性があるプロセスの種類についての考えを示しました。.

アルフォンソ・エレーラ実験

他の研究者らは、最初の細胞を生じさせる分子構造を複製することを試みるために彼ら自身の実験を行った。メキシコの科学者であるAlfonso Herreraは、彼がsulfobiosとcolpoidesと呼んだ構造を人工的に生成することに成功しました.

Herreraは、スルホシアニドアンモニウム、チオシアン酸アンモニウム、ホルムアルデヒドなどの物質の混合物を使用し、それを使用して高分子量の小さな構造を合成することができました。これらの硫黄に富んだ構造は生細胞と同じように構成されていたので、彼はそれらをsulfobiosと呼んだ。.

同様に、彼はオリーブ油とガソリンを少量の水酸化ナトリウムと混合して、原生動物と同様の方法で組織化された他の種類の微細構造を生成しました。これらの微小球に彼はそれらをcolpoidesと呼びました.

参考文献

  1. Carranza、G.（2007）. 生物学Ⅰ. 編集しきい値、メキシコ.
  2. Flores、R.、Herrera、L.＆Hernández、V.（2004）. 生物学1 （第1版）。プログレソ編集長.
  3. Fox、S. W.（1957）。自然発生の化学的問題. 化学教育ジャーナル, 34（10）、472-479.
  4. Ｆｏｘ、Ｓ．Ｗ．、＆Ｈａｒａｄａ、Ｋ．（１９５８）。生成物類似タンパク質へのアミノ酸の熱共重合. 科学, 128, 1214.
  5. ガマ、A。（2004）. 生物学：生合成と微生物 （第2版）。ピアソン教育.
  6. ガマ、A。（2007）. 生物学I：構成主義的アプローチ （第3版）。ピアソン教育.
  7. Gordon-Smith、C.（2003）。オパリン - ハルデン仮説で 生命の起源：20世紀のランドマーク. 取得元：simsoup.info
  8. Herrera、A。（1942）。生命の起源と性質の新しい理論. 科学, 9614.
  9. Ledesma-Mateos、I.、＆Cleaves、H. J.（2016）。 Alfonso Luis Herreraとメキシコの生命の起源における進化論と研究の始まり. 分子進化ジャーナル, 83（5-6）、193-203.
  10. McCollom、T.（2013）。 Miller ‐ Ureyとそれ以降：過去60年間にプレバイオティック有機合成反応について学んだこと?. 地球惑星科学の年次レビュー, 41、207〜229.
  11. Miller、S.（1953）可能な原始地球条件下でのアミノ酸の生産. 科学 １１７：５２８〜５２９
  12. Miller、S. L.（1955）。可能な原始地球条件下でのいくつかの有機化合物の生産. アメリカ化学会誌.
  13. Miller、S.L.、Urey、H..C.、およびOró、J.（1976）。原始地球上および隕石中の有機化合物の起源. 分子進化ジャーナル, 9（1）、59〜72.
  14. Oñate、L.（2010）. 生物学1巻1. Cengageラーニング編集者.
  15. Parker、E.T.、Cleaves、H.J.、Callahan、M.P.、Dworkin、J.P.、Glavin、D.P.、Lazcano、A.、＆Bada、J.L.（2011）。原始地球上でのメチオニンおよび他の硫黄含有有機化合物のプレバイオティック合成：未発表の1958年スタンレーミラー実験に基づく現代の再評価. 生命の起源と生物圏の進化, 41（3）、201〜212.