地球生命起源這一謎題自古以來便深深吸引著人類的好奇心。第一個活細胞究竟是如何誕生的？那些早期的原細胞又是如何演化出支撐細胞生存、進而構(gòu)建復雜生物體的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)膜的呢？
據(jù)最新一期《自然·化學》雜志報道，美國加州大學圣迭戈分校團隊在最新研究中給出了一個涉及兩種簡單分子間反應(yīng)的精妙解釋。
地球上的生命體系離不開脂質(zhì)膜。這一細胞結(jié)構(gòu)不僅為細胞內(nèi)部機制提供了庇護所，還是眾多生物反應(yīng)發(fā)生的平臺。脂質(zhì)由長鏈脂肪酸構(gòu)成，但在復雜生命形態(tài)出現(xiàn)前的數(shù)十億年間，地球上那些簡單的分子是如何一步步演化成最初的細胞膜的？
科學家推測，在地球早期，短鏈脂肪酸分子（其碳－碳鍵數(shù)量少于10個，而復雜脂肪酸鏈的碳－碳鍵幾乎是其2倍）極為豐富。然而，要形成囊泡，即容納細胞復雜機制的微小隔室，則需要更長的分子鏈。
盡管一些簡單的脂肪分子有可能獨立形成脂質(zhì)隔室，但這些分子需要非常高的濃度，而這種濃度，在生命起源前的地球上可能并不存在。
為了揭開這些最初脂質(zhì)膜形成的神秘面紗，團隊從兩種簡單分子開始測試：一種是名為半胱氨酸的氨基酸；另一種是短鏈膽堿硫酯，這種硫酯與參與脂肪酸生化形成和降解的分子相似。
他們使用二氧化硅玻璃作為礦物催化劑，因為帶正電的硫酯對帶負電的二氧化硅具有天然吸引力。結(jié)果顯示，在二氧化硅表面，半胱氨酸和硫酯自發(fā)反應(yīng)，形成了脂質(zhì)，進而形成了穩(wěn)定到足以支撐生化反應(yīng)的類原細胞膜囊泡。而這一過程在較低濃度下即可實現(xiàn)。
科學家們表示，他們工作的重要部分就是揭示生命的第一次萌芽，以及物質(zhì)向生命的轉(zhuǎn)變?nèi)绾芜~出了第一步的?，F(xiàn)在，他們提供了一種可能的歷史演變路徑。
來源：科技日報
原標題：地球上第一個活細胞是如何誕生的【科普園地】
作者：本報記者 張佳欣
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