비 생물 적 합성 이론 : 주요 특징 - 생물학 - 2026

비 생물학적 합성 이론 생명을 제안 가정이 아닌 생활 화합물 (무생물 = 무생물)에 유래한다. 생명체는 유기 분자의 합성에서 점차적으로 생겨났다는 것을 의미합니다. 이러한 유기 분자 중 아미노산이 두드러지며, 이는 살아있는 세포를 생성하는 더 복잡한 구조의 전구체입니다.

이 이론을 제안한 연구원은 러시아 과학자 Alexander Oparin과 영국의 생화학 자 John Haldane입니다. 이 과학자들 각각은 스스로 조사한 동일한 가설에 도달했습니다. 지구상의 생명체의 기원은 이전에 원시 대기에 존재했던 유기 및 무기 화합물 (무생물)에서 비롯되었다는 것입니다.

Abiotic Synthesis Theory의 촉진자 중 한 명인 John Haldane

무엇으로 구성되어 있습니까?

Abiotic Synthesis Theory는 지구상의 생명의 기원이 그 당시 대기에 있던 수소, 메탄, 수증기, 이산화탄소와 암모니아.

Oparin과 Haldane 이론

Oparin과 Haldane은 초기 지구가 감소하는 대기를 가지고 있다고 생각했습니다. 즉, 존재하는 분자가 전자를 제공하는 경향이있는 산소가 거의없는 대기입니다.

그 후 대기는 점차 변화하여 분자 수소 (H2), 메탄 (CH4), 이산화탄소 (CO2), 암모니아 (NH3) 및 수증기 (H2O)와 같은 단순한 분자를 생성합니다. 이러한 조건에서 그들은 다음을 제안했습니다.

-단순한 분자는 궁극적으로 물리 화학적 반응에 영향을 미치는 다른 유형의 에너지 중에서 태양 광선의 에너지, 폭풍의 전기 방전, 지구 핵의 열을 사용하여 반응 할 수 있습니다.

-이것은 바다에 떠 다니는 코아세르베이트 (오파 린에 따르면 생명이 유래 한 분자 시스템)의 형성을 촉진했습니다.

-이 "원시 국물"에서는 구성 요소가 후속 반응에서 결합 될 수 있도록 조건이 적절할 것입니다.

-단백질과 핵산과 같은 더 크고 복잡한 분자 (폴리머)가 이러한 반응으로 형성되었는데, 아마도 바다 근처의 웅덩이에 물이 존재하는 것이 선호되었을 것입니다.

-이러한 폴리머는 유지 및 복제가 가능한 단위 또는 구조로 조립 될 수 있습니다. Oparin은 이들이 함께 그룹화되어 신진 대사를 수행하는 단백질의 "콜로니"일 수 있다고 생각했으며 Haldane은 거대 분자가 세포와 같은 구조를 형성하기 위해 막으로 둘러싸여 있다고 제안했습니다.

이론에 대한 고려 사항

이 모델의 세부 사항은 아마도 정확하지 않을 것입니다. 예를 들어, 지질 학자들은 이제 초기 대기가 줄어들지 않았다고 믿고 있으며 바다 가장자리에있는 연못이 생명체가 처음 출현 할 가능성이있는 장소인지 여부는 불분명합니다.

그러나 "단순 분자 그룹의 점진적이고 자발적인 형성, 더 복잡한 구조의 형성 및 마지막으로자가 복제 능력의 획득"이라는 기본 아이디어는 실제 생활.

비 생물 적 합성 이론을 뒷받침하는 실험

밀러와 유리 실험

1953 년 Stanley Miller와 Harold Urey는 Oparin과 Haldane의 아이디어를 테스트하기위한 실험을했습니다. 그들은 유기 분자가 앞서 설명한 초기 지구와 유사한 환원 조건 하에서 자발적으로 생성 될 수 있음을 발견했습니다.

Miller와 Urey는 메탄 (CH4), 이산화탄소 (CO2), 암모니아 (NH3) 등 초기 지구 대기에 풍부하다고 생각되는 다량의 온수와 가스 혼합물을 포함하는 폐쇄 시스템을 구축했습니다.

더 복잡한 폴리머를 발생시키는 화학 반응에 필요한 에너지를 제공 할 수있는 번개를 시뮬레이션하기 위해 Miller와 Urey는 실험 시스템의 전극을 통해 방전을 보냈습니다.

밀러와 유리 실험

일주일 동안 실험을 진행 한 후 Miller와 Urey는 다양한 유형의 아미노산, 당, 지질 및 기타 유기 분자가 형성되었음을 발견했습니다.

DNA 및 단백질과 같은 크고 복잡한 분자가 누락되었습니다. 그러나 Miller-Urey 실험은 이러한 분자의 구성 요소 중 적어도 일부가 단순한 화합물에서 자발적으로 형성 될 수 있음을 보여주었습니다.

Juan Oró의 실험

생명의 기원에 대한 탐구를 계속하면서 스페인 과학자 Juan Oró는 그의 생화학 지식을 사용하여 실험실 조건에서 생명에 중요한 다른 유기 분자를 합성했습니다.

Oró는 대량으로 시안화물 유도체를 생산하는 Miller 및 Urey 실험의 조건을 복제했습니다.

이 제품 (시안화 수소산)과 암모니아, 물을 사용하여이 연구원은 DNA의 4 가지 질소 염기 중 하나 인 아데닌 분자와 대부분의 생명체에게 에너지를 제공하는 기본 분자 인 ATP의 구성 요소 중 하나를 합성 할 수있었습니다. .

이 발견이 1963 년에 발표되었을 때, 그것은 외부 영향없이 초기 지구에서 뉴클레오티드가 자연적으로 나타날 가능성을 보여 주었기 때문에 과학적 일뿐만 아니라 대중적인 영향을 미쳤습니다.

그는 또한 원시 지구, 다른 유기 화합물, 주로 세포막의 일부인 지질, 일부 단백질 및 대사에 중요한 활성 효소에 존재하는 것과 유사한 환경을 실험실에서 합성하고 재현했습니다.

시드니 폭스 실험

1972 년 시드니 폭스와 그의 협력자들은 막과 삼투 특성을 가진 구조를 생성 할 수있는 실험을 수행했습니다. 즉, 살아있는 세포와 유사하며, 단백질 성 미세 구라고 불립니다.

아미노산의 건조한 혼합물을 사용하여 그들은 적당한 온도로 가열했습니다. 따라서 그들은 폴리머의 형성을 달성했습니다. 이 폴리머는 식염수에 용해되었을 때 특정 화학 반응을 수행 할 수있는 박테리아 세포 크기의 작은 물방울을 형성했습니다.

이 미세 구는 현재의 세포막과 유사한 투과성 이중 외피를 가지고있어 그들이 있던 환경의 변화에 ​​따라 수화 및 탈수를 허용했습니다.

microspherules의 연구에서 얻은 이러한 모든 관찰은 첫 번째 세포를 시작했을 수있는 과정의 유형에 대한 아이디어를 보여주었습니다.

Alfonso Herrera의 실험

다른 연구자들은 첫 번째 세포를 생성 한 분자 구조를 복제하기 위해 자체 실험을 수행했습니다. 멕시코 과학자 Alfonso Herrera는 그가 설 포비 오와 콜 포이 드라고 부르는 구조를 인위적으로 생성했습니다.

Herrera는 암모늄 설 포시 아나이드, 암모늄 티오 사 네이트 및 포름 알데히드와 같은 물질의 혼합물을 사용하여 고 분자량의 작은 구조를 합성 할 수있었습니다. 이 유황이 풍부한 구조는 살아있는 세포와 비슷한 방식으로 조직되어 있었기 때문에 설 포비아라고 불렀습니다.

유사하게, 그는 올리브 오일과 가솔린을 소량의 수산화 나트륨과 혼합하여 원생 동물과 유사한 방식으로 조직 된 다른 유형의 미세 구조를 생성했습니다. 그는이 마이크로 스피어를 colpoids라고 명명했습니다.

참고 문헌

1. Carranza, G. (2007). 생물학 I. 편집 임계 값, 멕시코.
2. Flores, R., Herrera, L. & Hernández, V. (2004). 생물학 1 (1st ed.). 편집 Progreso.
3. 폭스, SW (1957). 자발적 생성의 화학적 문제. 화학 교육 저널, 34 (10), 472–479.
4. Fox, SW, & Harada, K. (1958). 아미노산과 단백질을 닮은 제품으로의 열 공중합. 과학, 128, 1214.
5. Gama, A. (2004). 생물학 : Biogenesis and Microorganisms (2nd ed.). 피어슨 교육.
6. Gama, A. (2007). 생물학 I : 구성 주의적 접근 (3 판). 피어슨 교육.
7. Gordon-Smith, C. (2003). Oparin-Haldane 가설. 생명의 기원 : 20 세기 랜드 마크. 출처 : simsoup.info
8. Herrera, A. (1942). 생명의 기원과 본질에 대한 새로운 이론. 과학, 96:14.
9. Ledesma-Mateos, I., & Cleaves, HJ (2016). Alfonso Luis Herrera와 멕시코 생명의 기원에 관한 진화론과 연구의 시작. 분자 진화 저널, 83 (5-6), 193–203.
10. McCollom, T. (2013). Miller-Urey 및 그 이상 : 지난 60 년 동안 프리 바이오 틱 유기 합성 반응에 대해 무엇을 배웠습니까? 지구와 행성 과학의 연례 검토, 41, 207-229.
11. Miller, S. (1953) 가능한 원시 지구 조건에서 아미노산 생산. 과학 117 : 528– 529
12. Miller, SL (1955). 가능한 원시 지구 조건에서 일부 유기 화합물의 생산. 미국 화학 학회지.
13. Miller, SL, Urey, HC, & Oró, J. (1976). 원시 지구와 운석에서 유기 화합물의 기원. 분자 진화 저널, 9 (1), 59–72.
14. Oñate, L. (2010). 생물학 1, 볼륨 1. Cengage 학습 편집자.
15. Parker, ET, Cleaves, HJ, Callahan, MP, Dworkin, JP, Glavin, DP, Lazcano, A., & Bada, JL (2011). 원시 지구에서 메티오닌 및 기타 유황 함유 유기 화합물의 프리 바이오 틱 합성 : 1958 년에 발표되지 않은 Stanley Miller 실험을 기반으로 한 현대 재평가. 생명의 기원과 생물권의 진화, 41 (3), 201–212.