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科學家們可能終於找到了為什麼ATP能驅動地球上所有的生命

由 肽度TIMEDOO 發表于 音樂2022-12-10
簡介因為它會產生ATP(三磷酸腺苷),這是一種細胞化學物質,為地球上包括人類在內的所有生命形式提供能量

放能反應與atp的什麼有關

科學家們可能終於找到了為什麼ATP能驅動地球上所有的生命

如果有一件事是大多數人在高中生物課上都記得的,那就是線粒體是“細胞的動力”。為什麼?因為它會產生ATP(三磷酸腺苷),這是一種細胞化學物質,為地球上包括人類在內的所有生命形式提供能量。

但是,儘管人類已經認識到ATP有相當長的一段時間了,但它是如何上升到代謝的主導地位仍然是個謎。它的普適性表明它在生命誕生之初就已經存在了,但它的複雜性——以及創造它所需要的能量——使得這種可能性不大。因此,科學家們對這個問題已經困惑了相當長一段時間。

直到,也許是現在。

發表在《公共科學圖書館·生物學》雜誌上的一項新研究中,倫敦大學學院的一組研究人員認為,透過一種被稱為磷酸化的小東西,它成為了“生命的通用貨幣”。

基本上,磷酸化是產生三磷酸腺苷的過程。將一種磷酸鹽分子新增到另一種名為ADP的化學物質中,就產生了三磷酸腺苷。正如Science Alert解釋的那樣,同樣的磷酸鹽隨後被用於另一個稱為水解的過程,即一種有機化學物質與水的反應,該反應分解ATP以供使用–這種與水的聯絡可能是ATP代謝優勢的秘訣所在。

正如科學家在他們的研究中發現的那樣,ATP不能單獨上升到頂端。它需要水和另一種名為ACP的磷酸化分子來完成這一任務。事實上,很可能是ATP實際上擊敗了ACP,成為最能提供能量的狗。

ACP是一種細胞化學物質,細菌和古細菌等單細胞生物仍在使用它進行自身的新陳代謝過程。由於ACP是這些非常早期形成的微生物生命形式的中心,它也被認為是最早的細胞化學物質之一。

在這項研究中,科學家們發現,當專門新增到富含鐵離子的水中時–由於火山噴發,地球早期的淡水中可能存在鐵離子–ACP可以將ADP磷酸化為ATP。

換句話說?ACP可能最先出現在這裡,在適當的條件下,磷酸化–從而也就是ATP–成為可能。隨著更復雜的粒子–三磷酸腺苷的產生,更復雜的生命形式(比如我們!)。最終成為可能。

該研究的合著者、生物化學家西爾瓦娜·平納在一份宣告中說:“很驚訝地發現,在金屬離子、磷酸鹽供體和底物中,這種反應對生命仍然使用的分子具有如此高的選擇性。”事實上,在溫和的、與生命相容的條件下,這種情況在水中發生得最好,這一事實對生命的起源真的非常重要。

“隨著時間的推移,隨著合適催化劑的出現,ATP最終可能取代ACP,成為無處不在的磷酸鹽供體,”合著者兼生物化學家尼克·萊恩補充道,“並促進氨基酸和核苷酸的聚合,形成RNA、DNA和蛋白質。”

雖然這些發現不是完全確定的,但它們是令人興奮的。很長一段時間以來,人類一直在想我們是從哪裡來的?還有一切來自哪裡?如果說有什麼不同的話,那就是這項研究提供了一條引人入勝的新線索。

編輯:王洪

排版:李麗