Eksperyment Stanleya Millera - Nauka

Eksperyment Stanleya Millera

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj
 Ten artykuł wymaga uzupełnienia źródeł podanych informacji.
Aby uczynić go weryfikowalnym, należy podać przypisy do materiałów opublikowanych w wiarygodnych źródłach.

Eksperyment Stanleya Millera polegał na symulowaniu hipotetycznych warunków środowiska wczesnej Ziemi i testował możliwość zaistnienia ewolucji chemicznej. Założenia eksperymentu opierały się na hipotezie wysuniętej przez Aleksandra Oparina oraz J. B. S. Haldane (hipoteza Oparina-Haldane) iż redukcyjna atmosfera Ziemi w owym czasie sprzyjała syntezie związków organicznych z nieorganicznych prekursorów. Jest to klasyczny eksperyment powstania życia na Ziemi. Wykonany został w 1953 r. przez Stanleya Millera w laboratorium Harolda C. Ureya na Uniwersytecie Chicago.

Spis treści

[edytuj] Przebieg eksperymentu

Substancje wyjściowe: woda (H2O), metan (CH4), amoniak (NH3) i wodór (H2)

Schemat eksperymentu

Aparatura: sterylny układ dwóch kolb szklanych, jednej wypełnionej częściowo wodą, drugiej zawierającej elektrody, pomiędzy którymi przepuszczano wyładowania elektryczne (łuk elektryczny) symulujące wyładowania elektryczne w atmosferze. Para z podgrzewanej kolby dolnej mieszała się z doprowadzanymi z zewnątrz gazami, następnie poddawana była działaniu wyładowań elektrycznych w górnym naczyniu, następnie po schłodzeniu w chłodnicy powracała do pierwszego naczynia.

Wyniki: po tygodniu trwania eksprymentu 10-15% węgla doprowadzonego do systemu znajdowało się w związkach organicznych. Dwa procent węgla utworzyło 13 aminokwasów z 20-22 budujących białka w organizmach żywych. Najczęstszym znajdowanym aminokwasem była glicyna (najprostszy aminokwas).

W październiku 2008 roku przebadano ponownie wyniki oryginalnych eksperymentów Millera stosując współczesne metody badawcze. Nowe wyniki wykazały, że w jednym z eksperymentów Millera powstały aż 22 różne aminokwasy[1].

Z wyjściowych 59.000 Mikromol CH4 powstało:

Produkt Wzór chemiczny Ilość substancji
(μmol)		 atomy węgla Ilość substancji
atomy węgla μmol
kwas mrówkowy H − COOH 2330 1 2330
glicyna* H2N − CH2 − COOH 630 2 1260
kwas hydroksy-octowy HO − CH2 − COOH 560 2 1120
alanina* H2N − CH(CH3) − COOH 340 3 1020
kwas mlekowy HO − CH(CH3) − COOH 310 3 930
β-alanina H2N − CH2 − CH2 − COOH 150 3 450
kwas octowy CH3 − COOH 150 2 300
kwas propionowy C2H5 − COOH 130 3 390
Iminodiessigsäure HOOC − CH2 − NH − CH2 − COOH 55 4 220
Sarkozyna HN(CH3) − CH2 − COOH 50 3 150
kwas α-amino=masłowy H2N − CH(C2H5) − COOH 50 4 200
α-hydroxy masłowy HO − CH(C2H5) − COOH 50 4 200
kwas bursztynowy HOOC − CH2 − CH2 − COOH 40 4 160
mocznik H2N − CO − NH2 20 1 20
N-metylo-mocznik H2N − CO − NH − CH3 15 2 30
3-Azaadipinsäure HOOC − CH2 − NH − C2H4 − COOH 15 5 75
N-metyloalanina HN(CH3) − CH(CH3) − COOH 10 4 40
kwas glutaminowy* H2N − CH(C2H4COOH) − COOH 6 5 30
kwas asparaginowy* H2N − CH(CH2COOH) − COOH 4 4 16
kwas 2,2-dimetyl-1-amino-etan H2N − C(CH3) − COOH 1 3 3
 
Suma:
 4916   8944

[edytuj] Warianty eksperymentu

Rezultaty odpowiadały oryginalnemu eksperymentowi.

[edytuj] Interpretacja

Był to pierwszy eksperyment wykazujący możliwość uzyskania prostych podstawowych składników organizmów żywych z materii nieożywionej. Utorował on drogę dla szeregu podobnych eksperymentów. W 1961 r. Joan Oró uzyskał aminokwasy z cyjanowodoru (HCN) i amoniaku w roztworze wodnym, uzyskując także znaczne ilości adeniny. Późniejsze eksperymenty wykazały, że inne zasady RNA i DNA mogą być uzyskane w symulowanym prebiotycznym środowisku w atmosferze redukcyjnej.

  • w mieszaninie znajdują się także inne, niewystępujące w organizmach żywych aminokwasy (np beta-alanina i sarkozyna) tworzące minipeptydy z innymi aminokwasami.

[edytuj] Pierwotna atmosfera Ziemi

Doświadczenie Millera zakłada, że pierwotna atmosfera Ziemi była silnie redukująca. W atmosferze obojętnej - postulowanej obecnie przez geochemików - wydajność reakcji syntezy związków organicznych, a przede wszystkim aminokwasów zmniejsza się o kilka rzędów wielkości.

[edytuj] Krytyka eksperymentu

Krytyka eksperymentu opiera się przede wszystkim na 3 argumentach:

  • Błędne materiały - krytycy twierdzą, iż w eksperymencie niepotrzebnie użyto amoniaku, który byłby zneutralizowany przez promienie UV, a także nie uwzględniono tlenu, który był zawsze składnikiem atmosfery
  • Błędne warunki - wg krytyków, konstrukcja aparatury pozwalała połączyć cząsteczki w aminokwasy, ale nie pozwolono na ponowne rozłączenie ich.
  • Błędne wyniki - krytycy zauważają, że 98% otrzymanych składników stanowiły substancje toksyczne, a pośród otrzymanych aminokwasów tylko połowa z nich była lewoskrętna.

Przypisy

  1. ↑ Volcanic lightning may have sparked life on Earth New Scientist (en)





W grudniu wystartuje nowa Alitalia
Włoskie linie lotnicze Alitalia uratowane przed upadkiem przez konsorcjum CAI rozpoczną na nowo działalność 1 grudnia.
Promocja do Las Vegas i na Karaiby
Do końca listopada linie Bmibaby oferują promocyjne ceny na loty na Karaiby i do Las Vegas z wielu brytyjskich lotnisk. Oferta dotyczy lotów do 31 marca 2009 roku.
Nowe trasy Ryanaira do Hiszpanii
Dwie nowe trasy z londyńskiego lotniska Gatwick do Hiszpanii zapowiedział Ryanair. Rejsy do Girony i Alicante wystartują 18 grudnia.
Ryanair skończy latać na słoneczną wyspę
Ryanair nie może dojść do porozumienia z hiszpańską agencją turystyczną AIE i zapowiedział likwidację połączeń na jedną z wysp kanaryjskich Fuerteventura od stycznia 2009 r.
Nie będzie rozbierania pasażerów w skanerach
Komisja Europejska wycofała się z pomysły wprowadzenia na unijnych lotniskach nowoczesnych skanerów, w których ukazywały się obrazy pasażerów bez ubrania.

meble skórzane Sepsa Warszawa zwierzęta Dni płodne