Википедија

Miler-Jurijev eksperiment

Miler-Jurijev eksperiment[1] (ili Juri-Milerov eksperiment)[2] je eksperiment koji je simulirao hipotetičke uslove za koje se smatralo da su postojali u Hadskom geološkom periodu i proveravali su mogućnost hemijskih početaka života. Ovaj eksperiment je podržavao hipotezu Aleksandra Oparina i Č. B. S. Haldejna da su uslovi u Hadskom geološkom periodu omogućavali hemijske reakcije koje su sintetisale organska jedinjenja od neorganskih. Ovaj eksperiment 1952. godine izveli su Stenli Miler i Harold Juri sa Univerziteta u Čikagu,[3] a njihovi rezultati su objavljeni 1953.[4][5][6]

Šema esksperimenta

Posle Milerove smrti 2007. godine, naučnici koji su ispitivali konzervirane produkte originalnog eksperimenta otkrili su da je nastalo mnogo više od 20 različitih aminokiselina koje je Miler dobio u prvobitnom eksperimentu, i više od 20 koji se javljaju u živim bićima.[7] Štaviše, neki dokazi su nagovestili da je Zemljina prvobitna atmosfera mogla imati drugačiji sastav gasova od onih korišćenih u Miler-Jurijevom eksperimentu. Postoje dokazi o velikim vulkanskim erupcijama pre 4 milijarde godina, koje bi mogle da ispuste ugljen-dioksid, azot, vodonik-sulfid (H2S) i sumpor-dioksid u atmosferu. Eksperimenti koji su obuhvatali ove gasove uz one u prvobitnom Miler-Jurijevom eksperimentu su proizveli još raznovrsnije molekule.[8]

Eksperiment uredi

Opisni video eksperimenta

U eksperimentu korišćeni su voda (H2O), metan (CH4), amonijak (NH3) i vodonik (H2). Sve hemikalije bile su zapečaćene u petolitarskoj staklenoj posudi povezanoj sa bocom od 500 ml do pola punom vode. Tekuća voda u manjoj posudi bila je zagrejana do indukcionog isparavanja, a vodena para je puštena da ulazi u veću posudu. U drugoj posudi su se nalazile i dve elektrode između kojih su se stvarale varnice, koje su simulirale munje u vodenoj pari i smeši gasova, a simulirana atmosfera ponovo je hlađena kako bi se voda kondenzovala i kapala u filter u obliku latiničnog slova „U” na dnu aparature.

Nakon jednog dana, rastvor sakupljen u filteru postao je roze boje.[9] Na kraju prve nedelje neprekidnog rada, posuda sa ključalom vodom je uklonjena, a dodat je živin hlorid kako bi se sprečila kontaminacija mikrobima. Reakcija je zaustavljena dodavanjem barijum hidroksida i sumporne kiseline i uparena je kako bi se uklonile nečistoće. Koristeći papirnu hromatografiju, Miler je identifikovao pet aminokiselina prisutnih u rastvoru: glicin, α-alanin i β-alanin su pozitivno identifikovani, dok su asparaginska kiselina i α-aminobutirna kiselina bile manje izvesne, jer su mrlje bile slabe.[4]

U intervjuu 1996. godine, Stenli Miler se prisetio eksperimenata koje je izveo tokom života i izjavio:„Samo uključivanje iskre u osnovnom prebiotičkom eksperimentu daće 11 od 20 aminokiselina”.[10]

Kao što je uočeno u svim narednim eksperimentima, i levi (L) i desni (D) optički izomeri stvoreni su u racemskoj modifikaciji. U biološkim sistemima, skoro sva jedinjenja su neracemska ili homohiralna.

Prvobitni eksperiment je danas pod nadzorom bivšeg Milerovog i Jurijevog studenta Džefrija Bade, profesora na Univerzitetu Kalifornije u San Dijegu.[11] Aparatura koju su koristili za izvođenje eksperimenta je izložena u Denverskom muzeju prirode i nauke.[12]

Hemija eksperimenta uredi

Jednofazne reakcije među komponentama smeše mogu proizvesti cijanovodoničnu kiselinu (HCN), formaldehid (CH2O)[13] i druge aktivne posredne supstance (acetilen, cijanoacetilen, itd.):

CO2 → CO + [O] (atomski kiseonik)
CH4 + 2[O] → CH2O + H2O
CO + NH3 → HCN + H2O
CH4 + NH3 → HCN + 3H2 (BMA proces)

Formaldehid, amonijak i HCN zatim reaguju Strekerovom sintezom kako bi formirali aminokiseline i ostale biomolekule:

CH2O + HCN + NH3 → NH2-CH2-CN + H2O
NH2-CH2-CN + 2H2O → NH3 + NH2-CH2-COOH (glicin)

Osim toga, voda i formaldehid mogu reagovati preko Butlerove reakcije da bi proizveli različite šećere kao što je riboza.

Eksperimenti su pokazali da se jednostavna organska jedinjenja gradivnih blokova proteina i drugih makromolekula mogu formirati iz gasova sa dodatkom energije.

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ Hill HG, Nuth JA (2003). „The catalytic potential of cosmic dust: implications for prebiotic chemistry in the solar nebula and other protoplanetary systems”. Astrobiology. 3 (2): 291—304. PMID 14577878. doi:10.1089/153110703769016389. 
  2. ^ Balm, S. P.; Hare J.P.; HW, Kroto (1991). „The analysis of comet mass spectrometric data”. Space Science Reviews. 56: 185—9. Bibcode:1991SSRv...56..185B. doi:10.1007/BF00178408. 
  3. ^ Bada, Jeffrey L. (2000). „Stanley Miller's 70th Birthday” (PDF). Origins of Life and Evolution of the Biosphere. Netherlands: Kluwer Academic Publishers. 30: 107—12. doi:10.1023/A:1006746205180. Arhivirano iz originala (PDF) 27. 02. 2009. g. Pristupljeno 21. 06. 2011. 
  4. ^ a b Miller, Stanley L. (1953). „Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions” (PDF). Science. 117 (3046): 528. PMID 13056598. doi:10.1126/science.117.3046.528. 
  5. ^ Miller, Stanley L.; Urey, Harold C. (1959). „Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth”. Science. 130 (3370): 245. PMID 13668555. doi:10.1126/science.130.3370.245.  Miller states that he made „A more complete analysis of the products" in the 1953 experiment, listing additional results.
  6. ^ Lazcano, A.; Bada, J. L. (2004). „The 1953 Stanley L. Miller Experiment: Fifty Years of Prebiotic Organic Chemistry”. Origins of Life and Evolution of Biospheres. 33 (3): 235—242. PMID 14515862. doi:10.1023/A:1024807125069. 
  7. ^ BBC: The Spark of Life. TV Documentary, BBC 4, 26 August 2009.
  8. ^ „Right-handed amino acids were left behind”. New Scientist (2554). Reed Business Information Ltd. 02. 06. 2006. str. 18. Pristupljeno 09. 07. 2008. 
  9. ^ Asimov, Isaac (1981). Extraterrestrial Civilizations. Pan Books Ltd. p. 178.
  10. ^ „EXOBIOLOGY: An Interview with Stanley L. Miller”. web.archive.org. 18. 05. 2008. Arhivirano iz originala 18. 05. 2008. g. Pristupljeno 28. 12. 2018. 
  11. ^ Dreifus, Claudia (17. 05. 2010). „A Marine Chemist Studies How Life Began”. The New York Times (na jeziku: engleski). ISSN 0362-4331. Pristupljeno 28. 12. 2018. 
  12. ^ „Astrobiology Collection: Miller-Urey Apparatus : Denver Museum of Nature & Science”. web.archive.org. 24. 05. 2013. Arhivirano iz originala 24. 05. 2013. g. Pristupljeno 28. 12. 2018. 
  13. ^ Read "Exploring Organic Environments in the Solar System" at NAP.edu (na jeziku: engleski). 

Spoljašnje veze uredi

 
Miler-Jurijev eksperiment na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Милер-Јуријев_експеримент&oldid=26939332”