海底熱水噴出孔環境下での生体関連分子の合成と分析

海底热液喷口环境下生物相关分子的合成与分析

• 批准号: 63540445
• 负责人: 小林 憲正
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63540445/
• 关键词: 化学進化; 海底熱水噴出孔; 微量金属元素; 宇宙線; 陽子線照射; クエンチ放電前生物合成; アミノ酸

1.新しい地球モデル(酸化型大気モデル)を用いた場合、原始地球上での生体分子の生成が困難になることが指摘されていた。海底熱水噴出孔は局部的な還元的な環境を提供する場として、生命の起源の場に適していると考えられる。種々の観点から、海底熱水噴出孔と化学進化との関連について実験を行った。(1)閉鎖型模擬実験:ガラス容器に入れた鉄、マンガン、亜鉛などの微量金属イオンを含む「模擬熱水孔海水」を電気炉中でメタン・窒素とともに200気圧、約300℃に加圧加熱したところ、生成物中に微量のグリシンなどのアミノ酸を検出した。アミノ酸溶液の加熱実験により、閉鎖系においては、一度生成したアミノ酸の一部が熱分解してしまうことが確認された。(2)クエンチ型模擬実験:実際の海底熱水噴出孔は閉鎖型ではなくフローリアクター型であり、この場合、クエンチ(急冷)効果により生成物の熱分解が免れることが期待される。このクエンチ効果を調べるため、消光放電実験をおこなった。メタン、窒素の混合気体と模擬海底熱水噴出孔海水との界面で放電を行ったところ、非常に効率よくアミノ酸が生成することがわかった。海底熱水噴出孔の化学進化への寄与を議論するためには、閉鎖型ではなく、このようなクエンチ型またはフロー型の実験が不可欠であることが示唆された。個々の金属イオンの効果についてさらに調べる予定である。2.非還元型原始大気から直接、生体関連分子を合成する方法として、宇宙線エネルギーに着目した。一酸化炭素、窒素、水の混合気体を陽子線照射したところ、アミノ酸が非常に効率よく生成することを確認した。さらに、イミダゾール類の生成も確認された。核酸塩基の生成について検討中である。3.出発物質に^BCOなどの安定同位体化合物を用い、生成物を液体イオン化質量分析法で分析する方法を検討し、生体分子の無生物的生成の証明に適した方法であることを見出した。

1。已经指出，使用新的地球模型（氧化大气模型）使得很难在原始地球上产生生物分子。海底水热通风孔被认为适合生命的起源，作为提供局部，还原环境的地方。从各个角度来看，进行了关于海底热液和化学演化之间关系的实验。 （1）闭合型仿真实验：当“模拟水井海水”中含有痕量金属离子（例如玻璃容器中的铁，锰和锌）时，将电炉加压并加热至大约300°C，并在电炉中与甲烷和硝基激素以及诸如氨基酸这样的氨基酸以及含量的氨基酸（例如糖苷）中被检测到了糖果。通过加热氨基酸溶液，可以证实在封闭的系统中，发生热解会产生的一些氨基酸。 （2）淬火类型仿真实验：实际的海底水热通风孔是流动反应器类型而不是封闭类型，在这种情况下，预计淬灭（快速冷却）效果将避免对产品的热解。为了研究这种淬火效果，我们进行了淬灭的排出实验。当在甲烷和氮的气体混合物与模拟海床水热海水之间排出时，发现氨基酸是非常有效的。已经提出，这种淬灭或流动实验而不是封闭，对于讨论海底热液通风孔对化学进化的贡献至关重要。将考虑进一步研究单个金属离子的影响。 2。我们专注于宇宙射线能量，作为直接从非还原原始气氛中合成生物学相关分子的方法。当一氧化碳，氮和水的气体混合物用质子射线照射时，可以证实氨基酸的产生非常有效。此外，还确认了咪唑的形成。正在研究核碱酶的产生。 3。我们研究了一种使用液体电离质谱法分析产品的方法，该方法使用稳定的同位素化合物（例如 ^bco）作为起始材料，发现它是证明生物分子非生物形成的适当方法。

项目成果

小林憲正: 日本海水学会誌. 42. 155-168 (1988)

小林纪正：日本海水学会杂志 42. 155-168 (1988)。

K.Kobayashi: Proceedings of the 36th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics. 181-182 (1988)

K.Kobayashi：第 36 届 ASMS 质谱及相关主题会议论文集。

小林憲正: 質量分析. 36. 151-167 (1988)

小林范正：质谱法 36. 151-167 (1988)

小林憲正: Viva Origino. 16. 197-198 (1988)

小林纪正：原始万岁 16. 197-198 (1988)

小林憲正: 第5回宇宙利用シンポジウム論文集. 40-44 (1988)

Norimasa Kobayashi：第五届空间利用研讨会论文集 40-44 (1988)。