Объяснено спонтанное появление первых живых существ
Фото: Anthony Bolante / Reuters
Ученые Технологического института в Токио определили, каким образом сложный метаболизм мог спонтанно возникнуть из простых органических веществ. Результаты научной работы, опубликованной в журнале Chemical Communications, объясняют появление первых живых существ на Земле.
Исследователи изучили возможный механизм формирования тиоэфиров — органических соединений, которые содержат в себе высокоэнергетическую связь углерод-сера. Предполагается, что тиоэфиры могли служить древней версией носителей энергии, обеспечивающей протекание химических реакций, например, АТФ, без которой невозможно существование живых организмов. Современные живые существа продолжают использовать тиоэфиры для расщепления сахаров и производства белка из аминокислот.
Оказалось, что тиокислота (соединение, образованное из органической кислоты и сероводорода), присутствующая в вулканических газах, легко вступает в реакцию с простыми серосодержащими тиоловыми соединениями с образованием реактивных тиоэфиров. Эта реакция легко протекает в воде и, возможно, послужила толчком для развития более сложных биохимических реакций.
Побочным продуктом реакции являются железосерные кластеры, которые в живых организмах играют роль белковых кофакторов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции. Например, без них был бы невозможен фотосинтез, при котором электроны переносятся из молекул воды для производства сахаров и кислорода.