碳水化合物是如何在太空和早期地球上形成的?线索可能就在卡宾里

一种高度反应性的分子可能会解决糖是如何在星际空间和生命起源前的地球上形成的难题。研究人员发现,即使在类似太空的条件下——没有水和超低温——碳烯化合物也会反应生成单糖。

1861年,在发现甲醛俄国化学家亚历山大Butlerov当他加入水和碱时发现它会反应成糖。这个甲醛低聚反应被称为甲醛聚糖反应.直到今天,它仍然是生物前化学的基石来解释糖-生物分子的基本组成部分,如核糖核酸-形成于早期地球。

然而,在实验室中,福尔摩糖反应仅在几个小时后就会产生一种无用的黑焦油——一种糖和聚合化合物的狂野混合物。“核糖在其形成的条件下是高度不稳定的,”生命起源前化学研究员解释说Saidul伊斯兰教来自英国伦敦大学学院。但要与生命相关,分子必须存在超过几个小时。因此,生物起源前的糖究竟是如何形成的——以及为什么一些星际云包含它们——仍然是一个谜。

现在,彼得的妇女不同和他的团队在德国贾斯特斯·李比希大学可能在羟亚甲基中找到了线索,羟亚甲基是一种超活性卡宾它们首先被证明存在10年前。没有水或任何其他溶剂,在接近绝对零度的温度下,它与甲醛结合产生乙醇醛而且甘油醛.这些糖前体可以进一步反应,最终形成核糖和其他高级碳水化合物。

甲醛生成糖的机理假设。

来源:©2018,施普林格自然

甲醛生成糖的机理假设

为了制造羟亚甲基,研究小组乙醛酸分子穿过炽热的石英管。然后,他们将裂解产物困在3K(-270°C)的固体氩气中,在那里它可以与甲醛反应。

施赖纳解释说,在太空中,羟亚甲基可以通过两者之间的反应形成二氧化碳而且.他说:“我们相信这种不需要水条件的反应比过去提出的任何方法都要优越。”“我称之为没有生物合成的碳水化合物形成。”

这一发现是否可以解释地球上以及太空中的糖合成仍有待研究。伊斯兰教说:“施赖纳所展示的是一种可以在太空中生成乙醇醛和甘油醛的互补途径。”“但一旦甘油醛形成,它最终必须进入某种水环境中进行后续的化学反应。”