{"id":2048,"date":"2010-09-08T23:00:00","date_gmt":"2010-09-08T21:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/znanost.geek.hr\/wp\/prijelazni-metali-katalizatori-mogli-bi-biti-klju-za-porijeklo-ivota\/"},"modified":"2016-10-27T23:51:09","modified_gmt":"2016-10-27T21:51:09","slug":"prijelazni-metali-katalizatori-mogli-bi-biti-kljuc-za-porijeklo-zivota","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/clanak\/prijelazni-metali-katalizatori-mogli-bi-biti-kljuc-za-porijeklo-zivota\/","title":{"rendered":"Prijelazni metali katalizatori mogli bi biti klju\u010d za porijeklo \u017eivota"},"content":{"rendered":"

Jedan od velikih, nerije\u0161enih problema u obja\u0161njavanju kako je nastao \u017eivot na Zemlji je paradoks koko\u0161 – jaje. Kako su se mogle osnovne biokemikalije – kao \u0161to su aminokiseline i nukleotidi – pojaviti prije biolo\u0161kog katalizatora (proteina ili ribozima) koji postoji za omogu\u0107avanje njihovoga stvaranja?<\/p>\n

\"cement-u-metal\"<\/p>\n

U radu koji se pojavljuje u trenutnom broju The Biological Bulletin<\/em>, znanstvenici predla\u017eu da je tre\u0107a vrsta katalizatora mogla zapo\u010deti metabolizam i sam \u017eivot, duboko u oceanskim hidrotermalnim otvorima. Prema modelu znanstvenika, koji je eksperimentalno realan, molekularne strukture koje uklju\u010duju elemente prijelaznih metala (\u017eeljezo, bakar, nikal, itd.) i liganade (male organske molekule) mogle su katalizirati sintezu osnovnih biokemikalija (monomera), koji su djelovali kao blokovi za zgradu za vi\u0161e slo\u017eenije molekule, \u0161to je dovelo u kona\u010dnici do porijekla \u017eivota. Model su postavili Harold Morowitz s George Mason University<\/em> (GMU), Vijayasarathy Srinivasan of GMU<\/em> i Eric Smith sa Santa Fe Institute.<\/em><\/p>\n

“Bilo je velikih problema oko teorija podrijetla \u017eivota u zadnjih 50 godina, problem je \u0161to trebate velike molekule proteina da budu katalizatori i naprave monomere, ali i trebate monomere kako bi napravili katalizatore”, ka\u017ee Morowitz. Me\u0111utim, on predla\u017ee, “Vi mo\u017eete zapo\u010deti s ovim malim metal-ligand katalizatorima i oni \u0107e izgraditi monomere koji se mogu koristiti kako bi se napravili (veliki proteinski katalizatori).”<\/p>\n

Atom prijelaznog metala mo\u017ee djelovati kao jezgra kompleksa metal-ligand, u kojem je vezan i okru\u017een s drugim ligandima. Morowitz i njegovi kolege predla\u017eu da je jednostavan prijelazni kompleks metal-ligand u hidrotermalnim oceanskim otvorima katalizirao reakcije koje su rezultirale vi\u0161e slo\u017eenijim molekulama. Ove sve slo\u017eenije molekule tada su djelovale kao liganadi u sve u\u010dinkovitijim kompleksnim katalizatorima metal-ligand. Postupno, osnovni su se molekularni sastojci metabolizma akumulirali i bili u mogu\u0107nosti samostalno se organizirati u mre\u017ee kemijskih reakcija koje postavile temelj za \u017eivot.<\/p>\n

“Mi smo mislili ako razumijemo ono \u0161to ugljik, vodik<\/a>, du\u0161ik, kisik, fosfor i sumpor rade, onda \u0107emo odmah biti u stanju razumjeti biologiju”, ka\u017ee Morowitz, navode\u0107i elemente koji \u010dine velik dio Zemljine biomase. “Ali sada smo otkrili da su ovi drugi prili\u010dno rijetki elementi, prijelazni metali, potrebni u biologiji te stoga pitamo – koja je bila njihova uloga u podrijetlu \u017eivota?”Prijedlog sugerira da je po\u010detak \u017eivotnog oblika prirodna posljedica jedinstvenih svojstva prijelaznih metala i teorije ligandnih polja, koja opisuje karakteristike kompleksa liganda.<\/p>\n

“Ideja je proiza\u0161la iz studije o periodnom sustavu elementa. Mi smo uvjereni da \u0107ete jedino ako ste u mogu\u0107nosti vidjeti kako se \u017eivot stvara na neki formalni kemijski na\u010din, onda i stvarno rije\u0161iti problem”, ka\u017ee Morowitz. Morowitz i njegovi kolege pripremaju eksperimenate za testiranje kataliti\u010dkih svojstva prijelaznih kompleksa metal-ligand koji je izgra\u0111en od razli\u010ditih vrsta liganada. Ligandi se znaju \u010dvrsto vezati za prijelazne metale uklju\u010duju\u0107i i molekule koje nastaju tijekom redukcijskog ciklusa limunske kiseline, niza biokemijskih reakcija esencijalnih za mnoge mikroorganizme.<\/p>\n

“Mislimo da je \u017eivot vjerojatno po\u010deo sa reduktivnim ciklusom limunske kiseline, a postoje i dokazi da se u uvjetima hidrotermalnih otvora formiraju neki od me\u0111uprodukata tog ciklusa”, ka\u017ee Morowitz. “Mi \u0107emo po\u010deti sa tim molekulama te ih pomije\u0161ati s razli\u010ditim prijelaznim metalima, kuhati ih na razli\u010ditim temperaturama na neko vrijeme i vidjeti koju smo vrstu katalizatora napravili.” Takvi eksperimenti bi mogli otkriti koje su vrste kataliti\u010dkih reakcija zauzele mjesto za postavljanje temelja za \u017eivot. Hipoteza tako\u0111er dozvoljava mogu\u0107nost da se \u017eivot mogao pojavili i vi\u0161e puta.<\/p>\n

“\u017divot je mogao nastati vi\u0161e puta i ako na\u0111emo \u017eivot drugdje u svemiru, mogao bi biti vrlo sli\u010dan \u017eivotu kakav poznajemo ovdje, jer \u0107e se temeljiti na istim prijelaznim metalima i ligandima,” ka\u017ee Morowitz. “U ovom trenutku to je naga\u0111anje, ali bi moglo postati formalna znanstvena jezgra za nastanak \u017eivota.”<\/p>\n

Izvor: Marine Biological Laboratory<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Jedan od velikih, nerije\u0161enih problema u obja\u0161njavanju kako je nastao \u017eivot na Zemlji je paradoks koko\u0161 – jaje. Kako su se mogle osnovne biokemikalije – kao \u0161to su aminokiseline i nukleotidi – pojaviti prije biolo\u0161kog katalizatora (proteina ili ribozima) koji postoji za omogu\u0107avanje njihovoga stvaranja? U radu koji se pojavljuje u trenutnom broju The Biological […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21019410,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16332],"tags":[16680,18329],"class_list":["post-2048","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-biokemija","tag-katalizator","tag-porijeklo-zivota"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2048","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2048"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2048\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21019410"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2048"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2048"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2048"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}