地球上生命或源於檸檬酸循環—新聞—科學網

2021-01-11 科學網

 

科技日報北京1月10日電 （記者劉霞）地球上的生命到底如何而來？這是人類幾大未解之謎之一。為回答這一問題，美國科學家提出了一種新理論——檸檬酸循環，這一過程可能於約40億年前開始，而且隨著時間的推移，參與分子不斷演化。研究發表在9日出版的《自然·通訊》雜誌上。

該研究資深作者、斯克利普斯研究所（TSRI）化學副教授拉曼納拉亞南·克裡希那慕爾博士說：「生命起源問題對我們來說是一個黑盒子，但如果你關注化學反應，它就不那麼令人生畏了。」

研究人員表示，每個需氧有機物，從火烈鳥到真菌，都依賴檸檬酸循環釋放細胞中存儲的能量。此前，研究人員設想，早期生命和現代生命的檸檬酸循環使用同樣的分子，但問題在於，這些生物分子非常脆弱，在地球的頭10億年裡根本就不存在，因此循環中的化學反應也不存在。

新研究認為，兩個非生物循環——HKG循環和丙二酸循環，可能攜手啟動了檸檬酸循環的原始版本，這兩個循環使用的反應與檸檬酸循環中的a-酮酸和b-酮酸的基本化學反應相同。當研究人員進行這些反應時，他們發現，其可以產生胺基酸以及二氧化碳，這也是檸檬酸循環的最終產物。研究人員認為，隨著酶等生物分子的出現，它們可能會在這些基本反應中取代非生物分子，從而使反應更精細和高效。

克裡希那慕爾解釋稱，隨著時間推移，化學反應可能保持不變，只是參與反應的分子的性質發生了變化，分子變得更複雜。而且使這些反應更合理可信的是，這些反應的中心是一種叫做乙醛酸的分子，研究表明，它可能在早期地球上出現，也是現在檸檬酸循環的一部分。

克裡希那慕爾表示，還需要做更多研究，看看這些化學反應如何能像今天的檸檬酸循環那樣可持續。

 

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