Твитнуть
Если существует химический метаболизм с достаточным оборотом энергии, то зарождение простейших вирусов на основе пепдидов дело времени.
Энергетические потребности хемосинтеза:
Хемосинтетические процессы в современных бактериях (например, серобактериях или метаногенах) используют энергию от реакций окисления для синтеза АТФ (аденозинтрифосфата), универсальной молекулы энергии в клетках. Синтез одной молекулы АТФ требует около 30–50 кДж/моль в стандартных условиях (хотя в реальных клетках это может быть меньше из-за эффективности метаболизма).
Реакция с пиритом, выделяющая ~40 кДж/моль, находится в этом диапазоне, что делает её подходящей для поддержки примитивных метаболических процессов, таких как синтез органических молекул (например, метана или аминокислот) или репликация РНК в протоклетках.
Сравнение с ранней жизнью:
Первые формы жизни (например, РНК-основанные системы, о которых мы говорили ранее) не обладали сложными метаболическими путями, как современные бактерии. Для них достаточно было энергии для катализа простых реакций, таких как полимеризация нуклеотидов или синтез пептидов. Энергия в 40 кДж/моль вполне достаточна для таких процессов, особенно в условиях гидротермальных жерл, где реакции происходят на каталитических поверхностях пирита.
Например, восстановление CO₂ до метана (\( CO_2 + 4H_2 \rightarrow CH_4 + 2H_2O \)) требует энергии, но пирит как катализатор снижает активационный барьер, а выделяемая энергия (~40 кДж/моль) может поддерживать другие реакции, такие как сборка нуклеотид
Энергетические потребности хемосинтеза:
Хемосинтетические процессы в современных бактериях (например, серобактериях или метаногенах) используют энергию от реакций окисления для синтеза АТФ (аденозинтрифосфата), универсальной молекулы энергии в клетках. Синтез одной молекулы АТФ требует около 30–50 кДж/моль в стандартных условиях (хотя в реальных клетках это может быть меньше из-за эффективности метаболизма).
Реакция с пиритом, выделяющая ~40 кДж/моль, находится в этом диапазоне, что делает её подходящей для поддержки примитивных метаболических процессов, таких как синтез органических молекул (например, метана или аминокислот) или репликация РНК в протоклетках.
Сравнение с ранней жизнью:
Первые формы жизни (например, РНК-основанные системы, о которых мы говорили ранее) не обладали сложными метаболическими путями, как современные бактерии. Для них достаточно было энергии для катализа простых реакций, таких как полимеризация нуклеотидов или синтез пептидов. Энергия в 40 кДж/моль вполне достаточна для таких процессов, особенно в условиях гидротермальных жерл, где реакции происходят на каталитических поверхностях пирита.
Например, восстановление CO₂ до метана (\( CO_2 + 4H_2 \rightarrow CH_4 + 2H_2O \)) требует энергии, но пирит как катализатор снижает активационный барьер, а выделяемая энергия (~40 кДж/моль) может поддерживать другие реакции, такие как сборка нуклеотид
Комментарий