WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-29T07:23:31Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[Datoteka:Miller1999 no frame.jpg|160px|mini|Stanley Miller]]
'''Miller-Ureyev eksperiment'''<ref>{{cite journal |author=Hill HG, Nuth JA |title=The catalytic potential of cosmic dust: implications for prebiotic chemistry in the solar nebula and other protoplanetary systems |journal=Astrobiology |volume=svezak 3 |issue=broj 2
|pages=str. 291.–304. |year=2003. |pmid=14577878 |doi=10.1089/153110703769016389}}</ref> (ili '''Urey-Millerov eksperiment''')<ref>{{cite journal | title=The analysis of comet mass spectrometric data | author=Balm SP, Hare J.P., Kroto HW| journal=Space Science
Reviews| year=1991.| volume=svezak 56| pages=str. 185.–189. |doi=10.1007/BF00178408 | bibcode=1991SSRv...56..185B}}</ref> bio je [[eksperiment]] koji je simulirao hipotetičke uvjete za koje se smatralo da su postojali na [[Zemlja|Zemlji]] u prvim fazama nastanka i provjeravali su mogućnost [[porijeklo života|kemijskih početaka života]]. Ovaj eksperiment dokazao je hipotezu [[Aleksandar Oparin|Aleksandra Oparina]] i [[J. B. S. Haldane]]a da su uvjeti na ranoj Zemlji omogućavali kemijske reakcije koje su sintetizirale [[organska kemija|organske spojeve]] od [[anorganska kemija|anorganskih]]. Ovaj su eksperiment [[1952.]] godine izveli [[Stanley Miller]] i [[Harold Urey]] sa [[Sveučilište u Chicagu|Sveučilišta u Chicagu]],<ref>{{cite journal | title = Stanley Miller's 70th Birthday | journal = Origins of Life and Evolution of the Biosphere | volume =svezak 30 | pages =str. 107.–112. | year = 2000. | publisher =izdavač Kluwer Academic Publishers | location = Netherlands | url = http://www.issol.org/miller/70thB-Day.pdf|format=PDF | doi = 10.1023/A:1006746205180 | last1 = Bada | first1 = Jeffrey L.}}</ref> a njegove rezultate objavili su [[1953.]] godine.<ref name=miller>{{cite journal |last=Miller |first=Stanley L. |url=http://www.abenteuer-universum.de/pdf/miller_1953.pdf |format=PDF|title=Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions|journal=[[Science (journal)|Science]] |year=1953. |month=svibanj |volume=svezak 117 |pages=str. 528 |doi=10.1126/science.117.3046.528 |pmid=13056598 |issue=3046}}</ref><ref name=miller2>{{cite journal |last=Miller |first=Stanley L. |coauthors=Harold C. Urey |title=Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth |journal=[[Science (journal)|Science]] |year=1959. |month=srpanj |volume=svezak 130 |pages=str. 245. |doi=10.1126/science.130.3370.245 |pmid=13668555 |issue=3370}} Miller states that he made "A more complete analysis of the products" in the 1953 experiment, listing additional results.</ref><ref>{{cite journal |title=The 1953 Stanley L. Miller Experiment: Fifty Years of Prebiotic Organic Chemistry |author=A. Lazcano, J. L. Bada |journal=Origins of Life and Evolution of Biospheres |volume=svezak 33 |year=2004. |month=lipanj |pages=str. 235.–242. |doi=10.1023/A:1024807125069 |pmid=14515862 |issue=3}}</ref>

== Eksperiment ==
[[Datoteka:Miller-Urey experiment-en.svg|mini|350px|Skica eksperimenta]]

U svom su eksperimentu Miller i Urey koristili [[voda|vodu]] (H2O), [[metan]] (CH4), [[amonijak]] (NH3) i [[vodik]] (H2) u zatvorenom i steriliziranom sklopu, koji se sastojao od dvije zatvorene staklene posude povezane sustavom staklenih cijevi. U prvoj se posudi nalazila tekuća voda koja je grijanjem služila kao izvor vodene pare, dok se u drugoj nalazila navedena smjesa plinova i dvije elektrode. Električni luk stvoren od elektroda je simulirao [[munja|munje]] u prvobitnoj atmosferi. Smjesa se potom hladila i voda se ponovo [[vodena para|kondenzirala]] u prvoj posudi kako bi ponovo započela ciklus.

Nakon tjedan dana neprekidnog protoka [[vodena para|vodene pare]] i plinova u nepromijenjenim uvjetima, Miller i Urey primijetili su da je 15%-20% [[ugljik]]a iz metana formiralo organske spojeve, među njima i pojedine [[aminokiselina|aminokiseline]], osnovne sastavne dijelove [[bjelančevina]]. (vidi tablicu niže)

Ipak, mora se naglasiti, da su stvorene aminokiseline bile L ("lijevi") i D ("desni") optički [[izomer]]i u jednakim količinama. Takva distribucija nije karakteristična za [[makromolekula|makromolekule]] u živim bićima kakve danas poznajemo. Bjelančevine su u svim živim bićima danas sastavljene samo od L-aminokiselina. Sama proizvodnja oba optička izomera dala je sigurnost znanstvenicima da su spojevi posljedica same kemijske reakcije, a ne proizvod kontaminacije vanjskih živih organizama.<ref name=miller/>

== Rezultati ==
Od 59.000 mikro[[mol|mola]] (µmol = 1/1.000.000 mola) CH4 koji su ušli u reakciju, dobiveno je: <ref>Richard E. Dickerson: ''Chemische Evolution und der Ursprung des Lebens'', in ''Spektrum der Wissenschaft'', 1979.,svezak 9, str. 193.</ref>

:{| {{prettytable}}
|-
!Molekula
! Kemijska formula
! Proizvedeno  (N° µmol)
!Atomi [[Ugljik|C]]
! Atomi [[Ugljik|C]]  u µmol
|-
|[[Mravlja kiselina]]
| <math>H-COOH</math>
|<center>2330
|<center>1
|<center>2330
|-
|[[Glicin]] *
| <math>H_2N-CH_2-COOH</math>
|<center>630
|<center>2
|<center>1260
|-
|[[Glikolna kiselina]]
| <math>HO-CH_2-COOH</math>
|<center>560
|<center>2
|<center>1120
|-
|[[Alanin]] '''*'''
| <math>H_3C-CH(NH_2)-COOH</math>
|<center>340
|<center>3
|<center>1020
|-
|[[Mliječna kiselina]]
| <math>H_3C-CH(OH)-COOH</math>
|<center>310
|<center>3
|<center>930
|-
|ß-Alanin
| <math>H_2N-CH_2-CH_2-COOH</math>
|<center>150
|<center>3
|<center>450
|-
|[[Octena kiselina]]
| <math>H_3C-COOH</math>
|<center>150
|<center>2
|<center>300
|-
|[[Propionska kiselina]]
| <math>H_3C-CH_2-COOH</math>
|<center>130
|<center>3
|<center>390
|-
|Iminodioctena kiselina
| <math>HOOC-CH_2-NH-CH_2-COOH</math>
|<center>55
|<center>4
|<center>220
|-
|Diaminooctena kiselina
| <math>H_3C-NH-CH_2-COOH</math>
|<center>50
|<center>3
|<center>150
|-
| a-amino-''n''-maslačna kiselina
| <math>H_3C-CH_2-CH(NH_2)-COOH</math>
|<center>50
|<center>4
|<center>200
|-
| a-hidroksi-''n''-maslačna kiselina
| <math>H_3C-CH_2-CH(OH)-COOH</math>
|<center>50
|<center>4
|<center>200
|-
|[[Sukcinska kiselina]] (jantarna)
| <math>HOOC-CH_2-CH_2-COOH</math>
|<center>40
|<center>4
|<center>160
|-
|[[Urea]]
| <math>H_2N-CO-NH_2</math>
|<center>20
|<center>1
|<center>20
|-
|N-Metilurea
| <math>H_2N-CO-NH-CH_3</math>
|<center>15
|<center>2
|<center>30
|-
|N-Metilalanin
| <math>H_3C-CH(NH-CH_3)-COOH</math>
|<center>10
|<center>4
|<center>40
|-
|[[Glutaminska kiselina]] '''*'''
| <math>HOOC-CH_2-CH_2-CH(NH_2)-COOH</math> 
|<center>6
|<center>5
|<center>30
|-
|[[Asparaginska kiselina]] '''*'''
| <math>HOOC-CH_2-CH(NH_2)-COOH</math>
|<center>4
|<center>4
|<center>16
|-
| a-aminoizomaslačna kiselina
| <math>H_3C-C(CH_3)(NH_2)-COOH</math>
|<center>1
|<center>4
|<center>4
|-
| 
|
|<center>Ukupno: 4916
| 
|<center>Ukupno: 8944
|}

: '''*''' = [[aminokiseline]] koje ulaze u sastav bjelančevina

Miller je tim eksperimentom dokazao da električna pražnjenja koja simuliraju ona atmosferska, u prisutnosti vode i plinova za koje se pretpostavljalo da su bili prisutni u prvobitoj atmosferi mogu proizvesti organske molekule, među njima i aminokiseline.

Neki su dokazi nagovijestili da je Zemljina prvobitna atmosfera mogla imati drugačiji sastav plinova od onih korištenih u Miller-Ureyevom eksperimentu. Postoje dokazi o velikim [[vulkan]]skim erupcijama prije četiri milijarde godina, koje bi mogle ispustiti
[[ugljikov(IV) oksid]], [[dušik]], [[sumporovodik]] (H2S) i [[sumporov dioksid]] (SO2) u atmosferu.
Miller je ponovio svoj eksperiment [[1958.]] godine, ovaj put u izmjenjenim uvjetima dodavši [[sumporovodik]] (H2S), plin koji se oslobađa kod vulkanskih reakcija.<ref name=miller2/>

Poslije Milerove smrti [[2007.]] godine, [[Jeffrey Bada]] i suradnici koji su pronašli i ispitali konzervirane uzorke eksperimenta iz [[1958.]] godine uspjeli su dokazati da su nastale 23 različite aminokiseline u odnosu na Millerov prvobitni eksperiment. Ovo je značajno više nego što je Miller prvobitno objavio i više od 20 koji se javljaju u živim bićima. U ponovljenom eksperimentu je dokazana i sinteza 7 organskih spojeva koji sadrže [[sumpor]] (S), među kojima je i [[metionin]], koji ulazi u sastav bjelančevina.<ref>{{cite journal |author=Parker ET, Bada JL |title=Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-rich spark discharge experiment |journal=PNAS,|year=21. ožujka 2011. |doi=10.1073/pnas.1019191108 }}</ref>

==Tijek kemijskih reakcija ==
Tijekom trajanja kemijske reakcije, Miller je sakupljao uzorke i otkrio da se koncentracija [[amonijak]]a i [[metan]]a postupno smanjuje i da dolazi do nastanka [[cijanovodična kiselina|cijanovodične kiseline]], [[cijanogen]]a i [[formaldehid]]a:

:<math>\mathrm{CO_2 \longrightarrow CO+[O]}</math>
:<math>\mathrm{CH_4+2[O] \longrightarrow CH_2O+H_2O}</math>
:<math>\mathrm{CO+NH_3\longrightarrow HCN+H_2O}</math>
:<math>\mathrm{CH_4+NH_3\longrightarrow HCN+3H_2}</math> ([[Proces BMA]])

Do sinteze aminokiselina dolazilo je kasnije uz postupno smanjivanje koncentracije [[aldehid]]a i cijanovodične kiseline. Time je dokazano da su aminokiseline nastale kemijskom reakcijom poznatom kao [[Streckerova sinteza]].

:<math>\mathrm{R{-}CHO + HCN + H_2O \longrightarrow H_2N{-}CHR{-}COOH}</math>
:Aldehid, cijanovodična kiselina i voda reagiraju i nastaje aminokiselina.

:<math>\mathrm{R{-}CHO + HCN + 2 \ H_2O \longrightarrow HO{-}CHR{-}COOH + NH_3}</math>
:Aldehid, cijanovodična kiselina i voda reagiraju i nastaje a-hidroksi-aminokiselina.

== Izvori ==
{{izvori}}

== Vanjske poveznice ==
* {{eng icon}} [http://www.issol.org/miller/miller1953.pdf A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions] (autor: [[Stanley L. Miller]], ''Science'', br. 117., svibanj 15, 1953.)
* {{eng icon}} [http://millerureyexperiment.com A simulation of the Miller–Urey Experiment along with a video Interview with Stanley Miller] (autor: Scott Ellis iz CalSpace; UCSD)
* {{eng icon}} [http://pubs.acs.org/cen/news/86/i42/8642notw4.html Origin-Of-Life Chemistry Revisited: Reanalysis of famous spark-discharge experiments reveals a richer collection of amino acids were formed]
* {{eng icon}} [http://www.chem.duke.edu/~jds/cruise_chem/Exobiology/miller.html Miller–Urey experiment explained]

[[Kategorija:Evolucija]]
[[Kategorija:Biokemija]]

Miller-Ureyev eksperiment - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica