• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Dowód na pozaziemskie pochodzenie życia?

    16.01.2011. 19:13
    opublikowane przez: Szymon Pitek

    Kilku francuskim grupom badawczym pod przewodnictwem Louisa d’Hendecourta (francuskie Krajowe Centrum Badań Naukowych - CNRS) po raz pierwszy udało się wytworzyć nadmiar lewoskrętnych cząsteczek (a potem nadmiar prawoskrętnych) w warunkach, które są identyczne do tych, jakie występują w przestrzeni międzygwiezdnej. Wyniki potwierdzają tezę o pozaziemskim pochodzeniu asymetrii biocząsteczek.

    Cząsteczka zawsze występuje w dwóch formach, będących swoimi lustrzanymi odbiciami. Jest to tzw. chiralność cząsteczek. Chiralność wykazują również np. dłonie, które są swymi lustrzanymi odbiciami - analogicznie jest w przypadku związków chemicznych. Aminokwasy biogenne to wyłącznie lewoskrętne (typ L) cząsteczki. Z drugiej strony, cukry wchodzące w skład DNA są prawoskrętne (typ D). Oznacza to, że każda z molekuł danego typu skręcają światło spolaryzowane zawsze w tą samą stronę, a więc cechuje się homochiralnością.


    Strumień kołowo spolaryzowanego promieniowania ultrafioletowego (autor: Thomas Lannes)

    Jakie jest pochodzenie takiego układu izomerii optycznej biomolekuł? Są dwie konkurujące ze sobą hipotezy: pierwsza głosi, iż u zarania życia na Ziemi enancjomery każdej z biocząsteczek występowały z jednakową częstością, a monopol jednej z form nastąpił na drodze ewolucji (dobieranie molekuł pod kątem optymalnych parametrów biologicznych); druga sugeruje kosmiczne pochodzenie homochiralności.
    Tą ostatnią wersję potwierdza wykrycie dominacji form L aminokwasów oznaczonych w meteorytach. Zgodnie z tym scenariuszem, aminokwasy te zostały zsyntetyzowane nieracemicznie (czyli z przewagą jednego z enancjomerów) w przestrzeni międzygwiezdnej i za pomocą meteorytów przetransportowane na Ziemię.

    Dla wzmocnienia tej hipotezy badacze rozpoczęli eksperyment od stworzenia analogu dla lodu występującego w kometach. Nowatorstwo doświadczenia polegało na umieszczeniu okruchów "kosmicznego lodu" w strumieniu kołowo spolaryzowanego promieniowania ultrafioletowego, które (jak się uważa) naśladuje warunki występujące w niektórych obszarach przestrzeni kosmicznej. Gdy lód się roztopił, pozostawił po sobie ślady organicznego osadu. Dokładne analizy pozwoliły ustalić, iż zawierała ona statystycznie istotny nadmiar L-alaniny. Zatem z mieszaniny prostych związków nieorganicznych udało się zsyntetyzować chiralne cząsteczki!

    Umacnia to argumenty zwolenników teorii kosmicznego pochodzenia życia: skoro procesy fizyczne zachodzące w przestrzeni kosmicznej kształtują materię organiczną cechującą się chiralnością, a podstawowe cząsteczki budujące żywe organizmy na Ziemi mają analogiczną strukturę izomerii optycznej, to czy wnioski nie nasuwają się same?

    Źródło:
    Non-racemic amino acid production by ultraviolet irradiation of achiral interstellar ice analogs with circularly polarized light. Pierre de Marcellus, Cornelia Meinert, Michel Nuevo, Jean-Jacques Filippi, Grégoire Danger, Dominique Deboffle, Laurent Nahon, Louis Le Sergeant d’Hendecourt, and Uwe J. Meierhenrich. The Astrophysical Journal Letters. , vol. 727 (issue 2), L27 (2011).

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Izomeria optyczna - rodzaj izomerii konfiguracyjnej, która polega na występowaniu związków chemicznych w dwóch postaciach wykazujących przeciwną aktywność optyczną. Pary takich izomerów nazywa się enancjomerami, a ich istnienie jest związane z cechą związków chemicznych zwaną chiralnością. Enancjomery danego związku stanowią swoje wzajemnie nienakładalne odbicia lustrzane. Czasami do izomerów optycznych zalicza się również diastereoizomery, które nie są jednak swoimi odbiciami lustrzanymi.

    Izomeria optyczna - rodzaj izomerii konfiguracyjnej, która polega na występowaniu związków chemicznych w dwóch postaciach wykazujących przeciwną aktywność optyczną. Pary takich izomerów nazywa się enancjomerami, a ich istnienie jest związane z cechą związków chemicznych zwaną chiralnością. Enancjomery danego związku stanowią swoje wzajemnie nienakładalne odbicia lustrzane. Czasami do izomerów optycznych zalicza się również diastereoizomery, które nie są jednak swoimi odbiciami lustrzanymi.

    Izomeria optyczna - rodzaj izomerii konfiguracyjnej, która polega na występowaniu związków chemicznych w dwóch postaciach wykazujących przeciwną aktywność optyczną. Pary takich izomerów nazywa się enancjomerami, a ich istnienie jest związane z cechą związków chemicznych zwaną chiralnością. Enancjomery danego związku stanowią swoje wzajemnie nienakładalne odbicia lustrzane. Czasami do izomerów optycznych zalicza się również diastereoizomery, które nie są jednak swoimi odbiciami lustrzanymi.

    Homochiralność (enancjomerycznie czysty) – termin stereochemiczny oznaczający, że wszystkie wykrywalne cząsteczki danej próbki związku chemicznego mają taką samą chiralność (określenie homochiralność jest niezalecane przez IUPAC). Jest to cecha szczególnie charakterystyczna dla związków występujących w organizmach żywych. W przypadku polimerów przez homochiralność rozumie się fakt, że wszystkie mery bez wyjątku charakteryzuje ta sama chiralność.

    Homochiralność (enancjomerycznie czysty) – termin stereochemiczny oznaczający, że wszystkie wykrywalne cząsteczki danej próbki związku chemicznego mają taką samą chiralność (określenie homochiralność jest niezalecane przez IUPAC). Jest to cecha szczególnie charakterystyczna dla związków występujących w organizmach żywych. W przypadku polimerów przez homochiralność rozumie się fakt, że wszystkie mery bez wyjątku charakteryzuje ta sama chiralność.

    Chiralność (gr. χειρ / cheir - ręka) – cecha cząsteczek chemicznych przejawiająca się w tym, że cząsteczka wyjściowa i jej odbicie lustrzane nie są identyczne i, podobnie jak wszystkie inne obiekty chiralne, nie można ich nałożyć na siebie na drodze translacji i obrotu w przestrzeni.

    Aminokwasy biogenne (białkowe) – aminokwasy, które łącząc się ze sobą wiązaniem peptydowym wchodzą w skład białek. Ze względu na położenie grupy aminowej względem karboksylowej należą do tak zwanych α-aminokwasów, czyli obie te grupy połączone są z atomem węgla α cząsteczki aminokwasu. Z wyjątkiem achiralnej glicyny są to związki optycznie czynne o konfiguracji L, czyli mające grupę aminową po lewej stronie łańcucha głównego w projekcji Fischera.

    Dodano: 16.01.2011. 19:13  


    Najnowsze