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2018-09-26 15:19

  地球生命向左转

  氨基酸是生命的根基布局单元,它们也是一种手性分子。手性是两种分子在布局上像摆布手一样呈镜像对称,却无论如何扭转也不会重合。它们的化学性质完全不异,在微观上分子布局呈手性,在宏观上它们的结晶体也呈手性。曾经发觉的氨基酸有20多个品种,除了最简单的甘氨酸以外,所有的氨基酸都是手性的。通过偏振光查验,人们发觉除了少数动物或虫豸的特定器官内含有少量的右旋氨基酸之外,构成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸,而没有右旋版。

  “生物分子中具有动手性,左旋氨基酸右旋糖类,这是识别分歧分子的一个主要性质,也是生命的先决前提。”美国国度航空航天局(NASA)戈达德核心天体生物学阐发尝试室的詹森·德沃金说,虽然右旋氨基酸的生命形式也有可能运转优良,但它们不克不及夹杂。“夹杂了左旋和右旋氨基酸的人工卵白质,是无法运转的。”右旋分子是人体生命的克星!由于人是由左旋氨基酸构成的生命体,它不克不及很好地代谢右旋分子,所以食用含有右旋分子的药物就会成为承担,以至形成对生命体的损害。

  然而用一般人工方式合成的氨基酸,城市发生等量的左旋和右旋版。因而人们假设,在地球生命发源以前,左手性分子和右手性分子是等量夹杂的。但这种形态逐步演变成了只产出一种手性的分子,生命(至多地球生命)的左旋化是如何起头的?

  陨星碎片的谜底

  2000年1月,一颗大号流星在加拿大英属哥伦比亚上空爆炸,碎片雨点般落在塔吉什湖冰面,很多人目睹了这些火球,并在几天内收集了陨星碎片,冰冻保留以避免遭到地球生命的污染。比来,NASA的天文学家对这些陨星碎片进行了深切阐发,发觉此中额能储藏着注释生命手性发源的谜底。

  “为何所有已知的生命都只用左旋氨基酸来建立卵白质?”NASA戈达德航天飞翔核心的丹尼尔·格莱温说,“我们对陨石内部的氨基酸进行了阐发,发觉了一个可能的注释。”他们的研究颁发在比来出书的《陨星与行星科学》杂志上。论文提出了迄今最无力的证据,小行星内的液态水导致了陨石内某种通俗的卵白质氨基酸对左旋的偏心跨越右旋。但这一成果也使寻找地外生命的使命愈加复杂。

  “跟着研究逐步深切,塔吉什湖陨星不竭地揭示出越来越多关于晚期太阳系的奥秘。”论文合著者、加拿大亚伯达大学克里斯托弗·赫德说,他向研究小组供给了塔吉什湖陨星样本,“最新研究让我们看到了渗入在小行星中的水的感化,因为这些水的感化使形成地球生命的所有氨基酸呈现出左旋的特征。”

  研究小组将样本碾碎,将它们混入热水溶液中,然后用液体色谱质谱仪来识别此中的分子。“我们发觉,样本中天冬氨酸的左旋版大约是右旋版的4倍,但丙氨酸的左旋版只比右旋版略多出8%。”格莱温说。天冬氨酸是人体每一种酶都含有的一种氨基酸,丙氨酸是形成生命必需的另一种氨基酸。

  太空构成的氨基酸

  “若是这些氨基酸来自地球生命的污染,那两种氨基酸的左旋版都该当大大跨越右旋版。”格莱温说,“然而,只要此中一种左旋版大大跨越右旋版,另一种却相差无几,这表白它们并非来自地球生命,而是由陨星内部所照顾。”同位素阐发也证明,这两种氨基酸很可能是在太空构成的。

  同位素是具有不异质子数分歧中子数的元素,好比碳-13比通俗的碳-12更重。形成生命的化学物质更喜好利用较轻的元素,因而富含碳-13的氨基酸很可能是构成于太空。“我们在样本中发觉,天冬氨酸和丙氨酸高度富含碳-13,这表白它们很可能本来就具有于小行星内,经由一种非生物过程而构成的。”担任进行同位素阐发的NASA戈达德航天飞翔核心的杰米·埃尔希拉说,富含碳-13,而且只要一种氨基酸呈现了左旋过量,而另一种没有,这是最无力的证据,表白某些左旋卵白基因氨基酸(生命用于制造卵白质的物质)能在小行星上过量地构成。

  有人提出质疑,认为陨石中的左旋氨基酸超量,是因为表露在http://turvin.net/caipiaojihua/8936/

 
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