要满足地球生命的生化要求,就需要催化基团


要满足地球生命的生化要求,就需要催化基团


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要满足地球生命的生化要求,就需要催化基团


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地球生命不得不发明更多用途的催化基团以满足其更复杂的生化要求 , 这些主要是咪唑的咪唑末端基团和硫醇的硫醇末端基团 , 辅以胍的末端基团胍和酰胺和胺的酰胺基团 。 非生物胺、羧酸盐和羟基基团促进了这些基团的催化最大化 。 因此 , 氨基酸组咪唑、硫醇、胍和酰胺可以作为独特的通用生物体 , 它们还可以作为氨基酸中的末端基团 , 或作为在长度、支化、取代基或侧基上可能不同的侧链中 , 携带这些相同催化基团的不同氨基酸组来满足外星生命的催化需求 。
【要满足地球生命的生化要求,就需要催化基团】
然而 , 这些相同的催化基团不需要由形成蛋白质的氨基酸携带 , 因为它们可能是其他有机复合物甚至小的非生物肽的一部分 , 除了广泛参与许多水解酶的催化三联体外 , 咪唑的催化普遍性还体现在其在作为催化剂的有机化合物中的广泛应用 。 它们由碳、氢、硫和其他非金属元素组成 , 通常基于环糊精或不基于 。 这些催化替代品说明了可以参与原始生命生物化学的有机催化剂的范围 。 在第二个外星氨基酸组中 , 天冬氨酸和谷氨酸可能已被它们的陨石对应氨基酸a-氨基己二酸和a-氨基庚二酸取代 。 然而 , 由于在陨石和地球生命中都发现了天冬氨酸和谷氨酸 , 因此它们不是唯一的生物标志物 , 它们的末端羧酸盐基团也不是 。

同样 , 末端羟基不是唯一的生物标志物 , 因为它是由陨石/生物丝氨酸携带的 。 赖氨酸是另一种非生物氨基酸 , 可以被陨石氨基酸24-二氨基丁酸取代 。 另一方面 , 他在催化三元组中具有最高的催化倾向和参与频率 , 并且在这方面可以被认为是生命的通用生物标志物 。 同样 , 任何以咪唑为末端基团的未知氨基酸都应考虑在内 , 因为尚未在陨石中鉴定出此类氨基酸 。 其他独特的功能性末端基团是硫醇、胍和酰胺 。 因此 , 外星生命可以依赖于不同组的氨基酸 , 只要它们带有部分或全部上述专有的末端催化基团 。 在这些不同的集合中需要保留的不是载体侧链的结构 , 而只是它们的催化末端基团 。

建议寻找那些具有最高催化倾向的类地球氨基酸分布 , 重点是咪唑 , 因为它带有催化末端基团咪唑 。 这些分布还包括带有催化末端基团硫醇、胍和酰胺的氨基酸 。 一个补充命题是查看参与涉及咪唑和酪氨酸的催化三联体的氨基酸之间的频率分布 , 以及二元涉及半胱氨酸 。 这些可以作为非生物氨基酸苏氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的互补分布 , 因为它们也形成催化三联体 。 预期的生物标志物模式将涉及此类氨基酸分布中的相似浓度 。 有机分子分析仪将能够识别从火星表面以下2米深处采集的样品中的发明氨基酸和非生物氨基酸 。

附近或孤立的硫化物矿物和铁镁硅酸盐在溶解时可能含有酶促辅助因子 , 具有催化活性的高局部浓度金属也可以作为补充生物标志物 , 将生物成因硫醇和含硫氨基酸各自的稳定硫同位素值与相似年龄的含硫酸盐矿物的值进行比较 , 可以为确定过去地外生命的发生提供另一种方法 。

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