量子化學解決了為什麼生命需要這麼多氨基酸的問題
量子化學解決了為什麼生命需要這麼多氨基酸的問題
【科幻直通車】請關注本企鵝號，好玩的科學科技科幻消息隨時從外星直接發過來！生物化學中最古老也是最根本的問題之一就是為什麼20個維持生命的氨基酸都是必要的，而量子化學也許為我們提供了答案。
根據新的研究，新的七種氨基酸的額外化學反應性使得它們對於生命至關重要，儘管它們的空間結構沒有任何不同。
量子化學是一種採取量子力學原理的方法 - 根據概率的波動性質描述粒子，並將其應用於原子在化學反應中的行為方式。
這項新研究背後的國際科學家小組利用量子化學技術，將在太空中發現的氨基酸（在這裡留下隕石碎片）與今天在地球上支持生命的氨基酸進行比較。
研究人員之一，來自德國約翰內斯·古騰堡大學的貝恩德·莫斯曼（Bernd Moosmann）說： 「 從今天的太空化學過渡到我們自己的生物化學，今天的過程就是軟化度的增加，因此增強了生命物質的反應性。。
按照我們的DNA推測，形成蛋白質是氨基酸的工作。這些酸是在地球本身誕生之後形成的，大約在45.4億年前，因此代表了最早的生命基石之一。
然而，為什麼進化決定了我們需要20種氨基酸來處理這種基因編碼卻從來沒有清楚過，因為只要13個應該已經足夠完成任務了。
研究人員確定的額外七種氨基酸的「柔軟性」意味著它們在化學變化方面更容易反應並且更靈活。
如果您將氨基酸表示為圓形，則可以將它們畫成代表不同能級的多個同心圓，而不是具有相同化學硬度和能級的單個圓 - 類似於下面的照片。
通過量子化學計算確定了假設後，科學家們通過一系列生物化學實驗來支持他們的想法。
研究小組確定，額外的氨基酸 - 特別是甲硫氨酸，色氨酸和硒代半胱氨酸 - 可能已經演化為對地球上最年輕的生物圈中氧氣含量增加的反應。
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￥49.00由於第一批有機化合物從來沒有留下化石來供我們分析，但是這可能是啟動地球上生命形成過程的一部分。
作為最早的活細胞試圖處理額外的氧化壓力，這是適者生存的情況。最能夠應付額外氧氣的細胞 - 通過保護新的氨基酸 - 是那些生活和繁榮的細胞。
Moosmann說： 「鑒於這一點，我們可以將氧氣描述為作者，為遺傳密碼添加了最後一步。」
這項研究已經在PNAS雜誌上發表。
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