Neue Theorie für die erste Energiequelle des Lebens

Eine obskure Verbindung bekannt wie Pyrophosphite eine Quelle der Energie hätte sein kann, die das erste Leben auf der Erde zu bilden erlaubt, sagen die Wissenschaftler jetzt.

Aus den kleinsten Bakterien für den komplexen menschlichen Körper erfordern alle Lebewesen ein Energie-Transport-Molekül namens ATP zu überleben. Oft zu einem "Akku" verglichen, speichert ATP chemischen Energie in einer Form, die durch organische Substanz verwendet werden kann.

"Sie brauchen Enzyme, um ATP zu machen, und Sie benötigen ATP, Enzyme, machen", sagte Forscher Terence Kee von der University of Leeds in England. "Die Frage ist: wo kommt Energie her vor entweder beides existierte? "Wir denken, dass die Antwort in einfache Moleküle wie Pyrophosphat, die ATP chemisch sehr ähnlich liegen, aber hat das Potenzial, Energie ohne Enzyme übertragen."

Dunkel, aber wichtige

Frühere Theorien für Leben von der bloßen Chemie entstand haben betrachtet, daß eine ähnliche aber separate Verbindung, bekannt als Pyrophosphat Vorläufer zu den komplexeren noch effizienter ATP war.

Phosphat hat 4 Sauerstoffatome zu einem zentralen Phosphor-Atom gebunden und ist in allen lebenden Zellen. Wenn zwei Phosphate kombinieren und ein Wassermolekül verlieren, bilden sie Pyrophosphat.

Pyrophosphite, auf der anderen Seite nur selten angetroffen wird, sagte Chemiker Robert Shapiro an der New York University Livescience. "Ich habe auch in meiner Google-Suche für sie, die Abfrage:"Meinst du nicht Pyrophosphat?""

Das Vorhandensein von "ein oder zwei heikle wenig Probleme" mit seinen rivalisierenden Molekül [Pyrophosphat] einige unbeantworteten Fragen verlassen hatte, sagte Kee in einem Telefoninterview.

Die beiden Hauptprobleme waren Pyrophosphat schien nicht in großen Mengen in den geologischen mineralischen Datensatz zur Verfügung, sodass es gut ohne Katalysatoren (die um dann nicht) nach Kee reagiert nicht.

Auf der anderen Seite hat Kee Team gefunden, diese Pyrophosphite wäre "relativ einfach aus Mineralien vorbereiten, die bekanntermaßen in Eisenmeteoriten bestehen." Die Routen für die Produktion dieses Moleküls einfacher als die vorgeschlagenen für Pyrophosphat, sagte Kee.

Obwohl ähnlich produzierten durch Dehydrierung und Zusammensetzung sehr ähnlich mit der Ausnahme, dass es einige Sauerstoffatome durch Wasserstoff ersetzt hat, ist Pyrophosphite selten. Nur drei Pyrophosphite Mineralien vorhanden sind, im Vergleich mit "vielen Phosphat-Mineralien,", sagte Kee.

Die chemische Dunkelheit auf der Erde ist kein Zeichen für seine Bedeutungslosigkeit. Es ist höchst instabilen im heutigen sauerstoffreiches Umfeld (d. h. es zerfällt in andere Moleküle schnell) aber eine überlegene Katalysator (Jump-starter) für bestimmte chemischen Reaktionen Kee sagte unter Berufung auf noch unveröffentlichte Beweise.

Laterales Denken

Kee namens veränderte Theorie "mehr eine seitliche Denkprozess" als ein "neues Konzept".

"Es ist etwas seltsam, dass Pyrophosphite und ihre Handlungsfähigkeit als Phosphor-Transfer Agent, seit einiger Zeit bekannt aber es wurde nicht zuvor vorgeschlagen als Pre-biotische Bedeutung,", sagte er. "Ich vermute, weil niemand die Notwendigkeit angesehen hatte oder die it may have been zugänglich pre-biotically."

Interessanterweise, sagte Maschinen, die Herstellung von künstlichen DNA für Experimente regelmäßig Pyrophophite in ihren Montageprozess verwenden, Shapiro.

Die Forscher beschreiben ihre Theorie auf Pyrophosphat als erste Energiequelle des Lebens in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift Chemical Communications.

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