게시 및 게시 날짜 : 2020/03/03

바카라 양방의 원천이 될 수있는 유기물의 합성 반응을 보여줍니다

-바카라 양방의 탄생을 해치기 위해

포인트

  • 우리는 원시 지구에 촉매로 존재하는 미네랄을 사용하여 다양한 유기물이 수소와 이산화탄소로부터 합성 될 수 있음을 발견했습니다
  • 수소, 이산화탄소 및 미네랄이 풍부한 수소 통풍구가 초기 생애의 공급원 역할을 할 유기물을 생산한다는 가설을지지합니다
  • 우리는 또한이 바카라 양방 메커니즘을 사용한 새로운 이산화탄소 환원 바카라 양방의 개발을 기대합니다


요약

8160_8382촉매로 사용되는 수소 (H2) 및 이산화탄소 (CO2)에서 쉽게 합성 될 수 있음을 발견했으며,이 반응에 의해 생성 된 유기물이 바카라 양방의 탄생의 기초 일 가능성을 제안했다

바카라 양방은 유기물로 만들어졌지만 첫 번째 바카라 양방이 태어 났을 때 유기물이 어떻게 만들어 졌는지에 대한 많은 신비가있었습니다 지금까지, 유기물이 단순한 가스로부터 합성되었다는 강한 가설이 있었고 축적에 따라 바카라 양방이 탄생했다 지하에서 물을 뿌린 온수열수 통풍구원시 지구에는 많은 것이 있으며 H2및 CO2, 촉매 역할을 할 수있는 많은 미네랄이 있기 때문에바카라 양방의 기원의 발상지 후보로 간주되었습니다 하지만 지금까지, H2및 CO2에서 유기물의 합성 화학 산업과 섭씨 수백도 이상의 매우 가혹한 바카라 양방 조건 하에서 다른 사람들에 의해 입증되었지만, 살아있는 유기체와 유사한 가벼운 조건 하에서 촉매로 천연 미네랄을 사용하여 입증되지 않은 경우 이번에는 열수 통풍구에서 발견 된 것으로 생각 된 몇 가지 유형의 미네랄이 촉매로서 작용하며, CO2에서 합성된다는 것이 발견되었습니다 이 성과는 삶의 탄생을 이해하는 데 크게 기여할 것으로 예상됩니다

이 결과는 2020 년 3 월 2 일 (영국 시간)에있을 것입니다자연 생태학 및 진화잡지에 게시

생물 공학 분야의 최근 연구 결과 요약

이번에 발견 된 바카라 양방 요약



개발의 사회적 배경

바카라 양방의 기원은 역사 이후 수년 동안 인류가 조사한 가장 큰 과학 테마 중 하나입니다 바카라 양방의 기원 (초기 생애)은 4 ~ 38 억 년 전에 지구상에 있습니다화학 진화화학 진화 공정이 어떻게 발생했는지 확인하기 위해, 시간의 환경을 시뮬레이션하고 간단한 재료를 기반으로 생체 분자와 같은 복잡한 유기물을 생성하기 위해 많은 실내 실험이 수행되었습니다 열수 통풍구에서, H2및 CO2지속적으로 공급되므로 CO2단계에서 복잡한 유기물의 합성을 허용합니다 (그림 1) 따라서, 이러한 환경에서의 화학적 진화 과정은 지속적으로 에너지와 유기물의 공급으로 더욱 복잡해 졌다고 믿어진다 더욱이, 열수 통풍구에 여전히 사는 원시 미생물은 H2및 CO29919_9987자가 영양 유기체" CO2이러한 미생물 대사 반응이 진화 과정에서 생성되기 전에 감소 반응은 가장 원시적 인 반응으로 간주됩니다 이러한 이유로부터, 무기 적으로 발생했을 수있는이 반응은 이러한 미생물을 만들어 냈으며, 즉 화학적 진화 과정의 흔적을 남겼다는 것이 제안되었다 그러나 화학 산업과 같은 매우 가혹한 조건은 무기 방식으로 이러한 반응을 달성하기 위해 필요하며, 바카라 양방이 존재하는 가벼운 조건 하에서이를 입증 할 수있는 자연 미네랄의 예는 없었으며, 이는 초기 수명을 이해하는 데 큰 문제가되었습니다


연구 이력

AIST는 지구 및 행성 화학과 어떻게 관련이 있는지에 대한 관점에서 원시 미생물 대사에 대한 다양한 연구를 수행하고 있습니다 최근 몇 년 동안 그는 "새로운 학술 현장 연구를위한 보조금 : 교육 문화, 스포츠, 과학 및 기술부의 생물학적 연구 창출"프로젝트에 참여하여 원시적 인 세계 환경에서 태어난 삶의 과정에 대한 포괄적 인 연구를 제공했습니다 또한, AIST는 진핵 생물의 조상으로 생각되는 미생물학, 지질학, 진화 등을 포함하는 경계 영역에 대한 연구를 촉진하고 있으며, 초기 바카라 양방 경로의 조상으로 여겨지는 미생물의 분리 및 설명, 초기 바카라 양방의 진화, 극도의 환경에서 살고있는 미생물을 분석하고, 그에 대한 반응을 분석하고 있으며, 그에 대한 반응을 분석합니다 이번에는 지구와 행성 화학에 대한 최신 결과를 통합하고 열수 통풍구에서 태어난 삶의 과정에 중점을 둔 연구를 수행했습니다


연구 컨텐츠

화학 진화에서 특히 중요성의 바카라 양방은 원시적 인 세계 환경에서 무기질로부터 유기물을 생산하는 것입니다 시간22의 환원 바카라 양방 일반적인 예입니다 이 바카라 양방은 유기물을 생성 할뿐만 아니라 종종 에너지 방출 바카라 양방이며, 초기 생애가 생성 될 때 에너지 원인 것으로 생각됩니다 그러나이 바카라 양방을 진행하는 데 비용이 많이 듭니다활성화 에너지의 장벽을 극복해야하기 때문에 적절한 촉매가 있다고 가정했습니다

그림 1

그림 1 촉매 역할을하는 열수 통풍구와 CO로 만든 세 가지 유형의 천연 미네랄2유기물 합성 바카라 양방


이번에는 세 가지 유형의 천연 미네랄을 소개합니다 (Greigitefe3S4,자기 타이트fe3O4,awaruitni3fe)는 둘 다 h2CO22, Co2물이 바카라 양방했을 때, 포름산, 아세트산 및 피루 베이트와 같은 다양한 유기물이 합성되었으며, 이는 초기 생애를 창출하기위한 기초가 될 것입니다

이 바카라 양방은 가장 원시적 인 유기체로 간주됩니다메탄 박테리아ya아세트산 생산 박테리아그리고 다른 사람들은 h2CO2감소 바카라 양방 (환원성 아세틸 -COA 경로)와 유사합니다 (그림 2) 따라서, 미네랄 표면에서 무기 (비 생물 학적으로) 발생하는 "CO2의 유기물의 합성 바카라 양방이 가설을 강력하게지지한다 그 자체는 유기물과 에너지를 공급함으로써자가 영양 초기 생애를 생산했습니다 "그러한 공동2연속 환원 반응은 단백질, 핵산 및 지질을 생성하여 궁극적으로 초기 생애의 탄생으로 이어진 것으로 생각됩니다 결과는 다른 행성들이 유기물을 합성하고 수산 통풍구와 같은 조건을 가진 적절한 환경에 있다면 바카라 양방을 창출 할 수 있으며, 바카라 양방의 기원과 외계 바카라 양방의 탐구에 대한 중요한 통찰력을 제공 할 것으로 예상됩니다 또한 이번에는 CO2의 환원 바카라 양방 메커니즘을 자세히 설명함으로써, 우리는 새로운 CO2분자를 활성화하고 새로운 촉매를 개발하는 방법을 발견하는 데 유용 할 것으로 예상됩니다

그림 2

그림 2 광물로 인한 원시 미생물 및 CO의 신진 대사 (왼쪽)2감소 바카라 양방의 유사성 (오른쪽)


미래 계획

이제 우리는 이번에 발견 한 cos를 소개 할 것입니다2우리는 환원 바카라 양방 시스템이 아세트산 및 피루 베이트와 같은 소분자 유기물뿐만 아니라 장쇄 지방산 및 핵산과 같은 큰 분자량을 가진 생체 분자를 합성 할 수 있는지 여부를 조사 할 것입니다



터미널 설명

◆ 촉매
활성화 에너지를 낮추는 효과가있는 물질 바카라 양방에 관여하는 분자는 촉매에 결합하고 불안정화되어 필요한 활성화 에너지의 양을 감소시킨다 촉매 기능을 갖는 단백질을 효소라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 열수 통풍구
지하에 침투 한 물이 지하 마그마로 가열되어 뜨거운 물이되어 지구 표면으로 분출되는 곳입니다 온수는 주변 암석과 바카라 양방하여 다양한 금속을 녹입니다 금속 이온을 함유하는 온수를 냉각시키고 배출 구멍의 출구에서 냉각시키고 산화 시켰으며, 금속은 굴뚝 구조를 형성합니다 H2를 포함 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 양방의 기원
바카라 양방의 기원의 출생 과정에 관한 두 가지 주요 이론이 제안되었습니다 하나는 무기 합성 유기물을 소비하는 과정에서 생체 분자와 에너지를 얻는 것입니다이종 영양)가 탄생했다고 가정합니다 다른 하나는 유기 물질이 무기질로 합성되는 바카라 양방이 생체 분자 및 에너지의 공급원이되어자가 영양 유기체가 태어나게된다는 것이다 전자에서는 종종 DNA 및 RNA와 같은 유전자 정보를 저장하는 분자가 대사 바카라 양방 전에 생성되었다고한다 후자의 경우, 반대로, 정보 분자의 합성 전에 대사 바카라 양방이 구성되었다고 가정하자[참조로 돌아 가기]
◆ 화학 진화
초기 생애는 단순한 분자가 비 생물 적 바카라 양방을 겪은 다음 점차적으로 생체 분자와 같이 중합되고 복잡해질 때 태어 났다고합니다 이 과정은 화학 물질이 생물처럼 "진화"하는 것처럼 보이기 때문에 화학 진화라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆자가 영양 유기체
CO2및 일산화탄소 (CO) 예를 들어, 식물은 빛의 에너지를 사용하여 공동을 사용합니다2에서 합성 될 수 있습니다 (광합 영양 유기체) 반면에 빛의 에너지가 아니라 H2및 황화수소 (H2s와 같은 화학 물질로부터 얻은 에너지를 사용하여 유기물을 합성 할 수있는 유기체를 "화학 상자 영양"이라고하며, 아래에 설명 된 메탄 박테리아 및 아세트산 생산 박테리아를 포함합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 활성화 에너지
바카라 양방을 시작하는 데 필요한 에너지 에너지를 방출하는 바카라 양방에서도 바카라 양방에 관여하는 분자가 안정적이라면 분자를 자극해야합니다 (일시적으로 그것을 활성화하여 그것을 쉽게 바카라 양방 할 수있는 상태로 바꾸십시오)[참조로 돌아 가기]
◆ Greigait
천연 미네랄 중 하나이며 자기 특성이있는 철 황화철의 유형 Fe3S4함유 된 철 원자는 2 개의 삼위화 철 원자와 1 개의 이성 철 원자로 구성된 혼합 원자가 철 광물이다[참조로 돌아 가기]
◆ 자성자
천연 미네랄 중 하나이며 자기 특성이있는 산화철 유형 Fe3O4함유 된 철 원자는 2 개의 삼위화 철 원자와 1 개의 이성 철 원자로 구성된 혼합 원자가 철 광물이다 업계에서 자기 기록 매체의 재료로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Awaruit
천연 미네랄 중 하나와 원소 금속 합금의 유형 ni3fe 원시 지구에 풍부한 미네랄 니켈 함유 미네랄의 존재하에 자철석은 H2와 바카라 양방하여 형성됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 메탄 박테리아
메탄을 생성하는 미생물에 대한 일반적인 용어 그것은 메탄 생성 고고와 메타 생성 고고로도 알려져 있으며 다양한 혐기성 환경 (산소가없는 환경)에 사는 고고입니다 주로 H2및 CO2에서 메탄을 생성함으로써 에너지와 유기물을 생성하고 성장합니다 많은 종들이 환원성 아세틸 -CoA 경로에 의해자가 영양 신진 대사를 겪고있다[참조로 돌아 가기]
◆ 아세트산 생산 박테리아
혐기성 환경에서 아세산을 생성하는 미생물에 대한 일반적인 용어 다양한 혐기성 환경에 사는 박테리아 (eubacteria) 그룹입니다 Methanobacteria와 마찬가지로, 많은 종은 환원성 아세틸 -CoA 경로를 사용합니다 시간2및 CO2에서 생산 될 수 있으며, 동시에 에너지와 유기물을 동시에 생산하며자가 영양 신진 대사에 의해 성장할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 환원성 아세틸 -COA 경로
혐기성 환경에 사는 많은자가 영양 미생물 (예 : 메탄 및 아세트산 생산 박테리아)은 공동입니다2를 감소시키는 데 사용되는 대사 경로 CO2를 감소시키는 몇 가지 다른 바카라 양방이 있지만,이 경로는 가장 원시적 인 것으로 간주됩니다 메타늄 및 아세트산-생성 박테리아는 환원성 아세틸 -CoA 경로를 공유하며, 초기 생애가 출생 한 직후에 분리 된 직후에 진화 한 것으로 생각된다[참조로 돌아 가기]
◆ 이종 영양
세포 외 유기물로부터 생존에 필요한 탄소 공급원을 얻는 유기체 인간을 포함한 많은 유기체는 자동 영양에 의해 생성 된 유기물에 살고 있습니다[참조로 돌아 가기]



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