"naturens batterier" kan ha hjälpt kraften i tidiga livsformer



Forskare vid University of Leeds har upptäckt nya ledtrådar till livets ursprung på jorden.

Teamet fann att en förening som kallas pyrofosfit kan ha varit en viktig energikälla för primitiva livsformer.

Det finns flera motstridiga teorier om hur livet på jorden framstod ur livlösa materia för många år sedan - en process som kallas abiogenes.

"Det är en kyckling- och äggfråga", säger Dr Terry Kee från University of Leeds, som ledde forskningen. "Forskare är oense över vad som kom först - replikation eller metabolism. Men det finns en tredje del i ekvationen - och Det är energi."

Alla levande saker kräver kontinuerlig energiförsörjning för att kunna fungera. Denna energi transporteras runt våra kroppar inom vissa molekyler, en av de mest kända som ATP *, som omvandlar värme från solen till en användbar form för djur och växter.

Vid en tid innehåller människokroppen bara 250g ATP - det ger ungefär samma mängd energi som ett enda AA-batteri. Denna ATP-butik används ständigt och regenereras i celler via en process som kallas andning, som drivs av naturliga katalysatorer som kallas enzymer.

"Du behöver enzymer för att göra ATP och du behöver ATP för att göra enzymer," förklarade Dr Kee. "Frågan är: Var kom energi från innan någon av dessa två saker fanns? Vi tror att svaret kan ligga i enkla molekyler som Pyrofosfit som är kemiskt mycket lik ATP men har potential att överföra energi utan enzymer."

Nyckeln till de batteriliknande egenskaperna hos både ATP och pyrofosfit är ett element som kallas fosfor, vilket är viktigt för alla levande saker. Inte bara är fosfor den aktiva komponenten i ATP, den utgör också ryggraden i DNA och är viktig i cellväggens struktur.

Men trots dess betydelse för livet är det inte helt klart hur fosfor först uppträdde i vår atmosfär. En teori är att den fanns inom de många meteoriterna som kolliderade med jorden för miljarder år sedan.

"Fosfor är närvarande inom flera meteoritiska mineraler och det är möjligt att detta reagerar för att bilda pyrofosfit under de sura, vulkaniska förhållandena i tidig jord," tillade Dr Kee.

Resultaten, publicerad i tidningen Kemisk kommunikation , Är de första som föreslår att pyrofosfit kan ha varit relevant vid övergången från grundläggande kemi till komplexbiologi när livet på jorden började. Sedan avslutningen av denna forskning har Dr Kee och hans team hittat ännu mer bevis på vikten av denna molekyl och nu hoppas kunna samarbeta med medarbetare från NASA för att undersöka sin roll i abiogenesen.

* Adenosintrifosfat

Källa: University of Leeds

Naturens eget kretsløp (Video Medicinsk Och Professionell 2022).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik