アルカリ性海底熱水噴出孔における生命前駆物質の化学進化への速度論的アプローチ

碱性海底热液喷口中生命前体化学演化的动力学方法

基本信息

批准号：
11J01621
负责人：
坂田霞
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

海底熱水系は生命前駆物質の化学進化が起こった環境のひとつとして注目されてきた(e.g., Collis et al., 1990 ; Russell, 2003). 海底熱水系を模擬した有機物の非生物的合成に関する研究では, 海底熱水の物理化学的条件(pH, 温度, 溶存イオン, 圧力など)は系統的に調べられてこなかった. 近年, 我々の研究でpH, 温度, 溶存イオンのアミノ酸反応系への影響を系統的に評価し, アミノ酸重合反応がpH9.8, 150℃で最も促進され(Sakata et al., 2010), その促進効果は銅イオンを含む場合でより大きくなることを報告した(Sakata et al. in press). しかし, 圧力が熱水中でのアミノ酸重合反応に及ぼす影響はいまだ明らかではない. また, アミノ酸重合反応は粘土鉱物によって促進されることが知られているが(e.g., Rode, 1999 ; Lambert, 2008), 海洋地殻を構成する玄武岩の効果は全く調べられていない. そこで, アミノ酸重合反応に最適な海底熱水条件を特定するために, 最も単純なアミノ酸であるグリシンの重合反応に及ぼす玄武岩, 圧力および温度の影響を反応速度論的に評価した.グリシルグリシン(グリシン二最体), ジケトピペラジン(グリシン無水物)の収率は温度に比例して増加した. 一方, グリシルグリシン, ジケトピペラジンの収率は圧力には依存しなかった. 玄武岩を含む場合では, グリシルグリシンの生成量は玄武岩を含まない場合に比べて約2.6倍に増加し, グリシンの重合速度も約13倍に増加した. 一方, ジケトピペラジンの生成量は玄武岩の有無で変化が見られなかった. よって, 玄武岩は, グリシルグリシンの生成を選択的に促進する効果があることが分かった. 玄武岩によるグリシン重合の促進効果は, 玄武岩中のアルミナ, シリカがグリシンを吸着し, グリシンのアミノ基による求核反応を促進するためであると結論づけられた.

海底热水系统一直引起人们的注意，作为发生寿命预防性物质的化学演化的一种环境（例如，Collis等，1990； Russell，2003年）。，溶解离子，压力等）近年来尚未系统地检查，我们的研究对pH，温度和溶解离子的氨基酸反应系统进行了系统的评估。酸聚合反应是在150°C的pH9.8，Sakata等人，2010年），在含有铜离子的情况下，促进效应将更大。热水中氨基酸聚合反应的压力尚不清楚，众所周知，氨基酸聚合反应是通过粘土矿物促进的（例如Rode，1999; Lambert，2008），这是构成玄武岩的作用。尚未对海壳进行检查，以确定最终的水下条件，这些条件是氨基酸聚合反应，甘氨酸，最简单的氨基酸甘氨酸。对反应速度的反应评估。在玄武岩的情况下，与不包含玄武岩的糖基甘氨酸的量增加了约2.6倍。由于玄武岩的存在或不存在，因此没有改变Jiketopipa spelladin，因此玄武岩是有选择地促进甘氨酸的产生的效果。在玄武岩吸附甘氨酸并促进甘氨酸氨基群的核反应。