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早期地球:非生物世界的进化

时间：2023-10-31 09:57:02 作者：

摘要：作者:慕尼黑路德维希·马克西米利安大学信用:德米特里·瑙莫夫慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的化学家们已经表明，有机催化剂经历了一个演变过程

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作者:慕尼黑路德维希·马克西米利安大学信用:德米特里·瑙莫夫慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的化学家们已经表明，有机催化剂经历了一个演变过程，并可能在生命的出现中发挥重要作用

化学进化发生在生物进化之前的早期地球上:从简单的非生物分子中，出现了越来越复杂的化学反应网络，并最终成为生命的第一块基石

与生物进化相似，化学进化基于分子的变异和选择，导致新功能的产生和传播

尽管它是生命出现的主要先决条件，但迄今为止在小有机分子的分子水平上对它还知之甚少

由LMU化学家奥利弗·特拉普领导的一个小组现在已经发现了具有所谓的咪唑烷-4-硫酮有机催化剂的益生元进化系统的有希望的候选者

正如研究人员在《Angewandte Chemie》杂志上报道的那样，这些有机催化剂可以动态改变它们的组成，并催化生命之路上的重要步骤

“当我们研究在益生元条件下氨基酸和副产物的形成时，我们发现咪唑啉-4-硫酮有机催化剂也大量出现，”Trapp解释道

这些催化剂形成了一组由各种组分组成的环状化合物，并且能够通过可逆过程连续转化

催化剂激活或促进反应

咪唑烷-4-硫酮有机催化剂具有光化学活性，在地球早期可能发挥了重要作用，因为它们催化磷酸化等基本反应，并且能够合成氨基酸前体

“通过我们的实验，我们能够证明这些催化剂实际上可以在分子水平上经历进化，”特拉普说

“令人惊讶的是，它们可以改变制造它们的积木

此外，它们可以整合并排出这些经过修饰的构件，从而经历真正的突变

“催化剂适应它们的环境；也就是说，在不同的条件下，形成了具有不同催化特性的各种物质

这立即为非生物材料转化为功能性生物分子开辟了多种反应途径的可能性

因此，在作者看来，这些有机催化剂实际上可以通过支持和催化我们当前生物系统的发展而在早期地球上发挥重要作用

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