Cómo se originó la vida en la Tierra sigue siendo un profundo misterio existencial y científico. Ha sido un largo tiempo Teorizó que nuestro planeta tiene muchos océanos Puede tener la clave de los secretos. Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Purdue puede llevar esa idea un paso más allá.
Publicado en la revista, 3 de octubre procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNA)mirar péptido: Cadenas de aminoácidos que son los componentes esenciales y diminutos de las proteínas y la vida. Los autores encontraron que los aminopéptidos pueden formarse espontáneamente en gotas de agua. Se produce una reacción rápida cuando el agua se encuentra con la atmósfera., como cuando una cascada se estrella contra una roca y el rocío se eleva en el aire. Es posible que esta acción ocurriera cuando la Tierra era un planeta de roca fundida, acuoso, volcánico y sin vida. Hace unos cuatro mil millones de años Cuando la vida comenzó.
«Esta es básicamente la química detrás del origen de la vida», dijo el autor del estudio Graham Cooks, profesor de química analítica en Purdue. En un comunicado de prensa. «Esta es la primera demostración de que moléculas primitivas, aminoácidos simples, forman péptidos de forma espontánea, los componentes básicos de la vida, en una gota de agua pura. Este es un descubrimiento espectacular».
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En el estudio, los autores escriben que el descubrimiento proporciona «una vía plausible para la formación de los primeros biopolímeros», o estructuras complejas producidas por seres vivos. Los científicos han estado tratando de comprender cómo funciona durante décadas, ya que descifrar los secretos de cómo (e incluso por qué) surgió la vida en la Tierra podría ayudar a los científicos a buscar mejor vida en otros planetas, incluso en nuestra galaxia y más allá. .
La comprensión de esta química basada en el agua se remonta a las proteínas que forman la vida en la Tierra misma. Hace miles de millones de años, se cree que los aminoácidos crudos crearon la vida Entregado a la Tierra por meteoritos. Estos aminoácidos reaccionan y se unen para formar péptidos, los componentes básicos de las proteínas y, finalmente, la vida misma. Sin embargo, se debe perder una molécula de agua cuando los aminoácidos se unen para formar un péptido. No es fácil de hacer en un planeta que está mayormente cubierto de agua. Básicamente, para que se forme la vida, se necesita agua, pero también cierta pérdida de agua.
Cook explicó esta «paradoja del agua». por el vicio. «La paradoja del agua es el conflicto entre (i) las reacciones químicas que conducen a la vida en los océanos prebióticos y (ii) la evidencia muy sustancial de las restricciones termodinámicas contra estas mismas reacciones (de pérdida de agua) que ocurren en el agua. Las proteínas se forman a partir de aminoácidos por pérdida de agua» y «agua en agua No se producirán daños porque el proceso será invertido (prohibido termodinámicamente) por el agua».
Una nueva investigación proporciona una visión poco común de los primeros años de la Tierra, cuando los compuestos no vivos de repente formaron seres vivos. Este proceso de dar a luz a los organismos se llama vida. Abiogénesis Y cómo funciona todavía no está del todo claro. Dado que los péptidos forman la base de las proteínas (y otras Moléculas orgánicas que pueden autorreplicarse), la generación de péptidos es un paso importante en la abiogénesis.
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Cooks y su equipo demostraron que los péptidos podían fabricarse fácilmente Entorno químico que estuvo presente en la Tierra. hace miles de millones de años. Sin embargo, un aspecto clave es el tamaño de las diminutas gotas que vuelan por el aire o se deslizan por la roca, interactuando con el aire y produciendo reacciones químicas rápidas. «Las velocidades de reacción en las gotas son entre cien y un millón de veces más rápidas que los mismos productos químicos que reaccionan en una solución a granel». los cocineros dijeron.
No se necesitan catalizadores para iniciar estas rápidas reacciones químicas, que hicieron posible la evolución de la vida en la Tierra. El equipo utilizó experimentos de «fusión de gotas», que imitan cómo las gotas de agua chocan en el aire, para reconstruir la posible estructura de los péptidos. Comprender el proceso de síntesis química cuando los aminoácidos se convierten en proteínas puede ayudar a los químicos sintéticos a acelerar reacciones químicas críticas para desarrollar nuevos medicamentos y tratamientos terapéuticos para enfermedades.
«Si caminas por un campus académico de noche, los químicos sintéticos están trabajando donde las luces están encendidas». doctor cocinero. «Sus experimentos son tan lentos que duran días o semanas. Eso no es necesario, y mediante el uso de la química de gotas, hemos desarrollado un aparato para acelerar la síntesis de nuevos productos químicos y potencialmente nuevos medicamentos, que ahora se está utilizando en Purdue».
