Síntesis y estabilidad de biomoléculas en las condiciones del manto superior de la Tierra.

Síntesis y estabilidad de biomoléculas en las condiciones del manto superior de la Tierra.

(a) Proceso de formación de ribosa a partir de 10 (Z)-eteno-1,2-diol, 5 formaldehído y 5 agua en condiciones de 10 GPa – 1400 K. (b) Paisaje de energía libre para analizar el proceso de formación de ribosa. dependiendo de dos tipos de distancia CC como variables colectivas. Para distinguir mejor los átomos de carbono seleccionados, C1 y C2 están marcados con colores amarillo y naranja, respectivamente. (c) El proceso de evolución de la ribosa desde la cadena abierta a un anillo de cinco miembros (10 GPa – 1400 K). (d) Comparación de la capacidad de formación de un anillo de cinco miembros y un anillo de seis miembros basada en el cálculo de energía libre con la distancia CO como variable colectiva. — físico.bio-ph

Cómo comenzó la vida en la Tierra ha sido un misterio sin resolver durante mucho tiempo. Existen diversas hipótesis que van desde el espacio hasta el fondo marino.

Aquí, aplicamos extensas simulaciones de dinámica molecular ab initio (AIMD) para estudiar las reacciones químicas del NH.3h2OH2, y CO a presiones (P) y temperaturas (T) que se aproximan a las condiciones del manto superior de la Tierra (es decir, 10 – 13 GPa, 1000 – 1400 K). Contrariamente a la hipótesis anterior de que las moléculas orgánicas más grandes podrían disociarse fácilmente en soluciones acuosas en condiciones extremas de PT, encontramos que muchos compuestos orgánicos se formaron y persistieron en fluidos CHON en estas condiciones extremas, incluidas moléculas de tipo glicina, ribosa y uracilo.

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En particular, nuestros cálculos de energía libre mostraron que el enlace CN es termodinámicamente estable a 10 GPa y 1400 K. Además, nuestros resultados apoyan la hipótesis del «mundo del ARN», ya que observamos la formación exclusiva de la forma cíclica de ribosa de 5 miembros.

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Al explorar las profundidades del interior de la Tierra, hemos descubierto un camino previamente inexplorado por el cual podría haber surgido la vida. Estos descubrimientos han contribuido a la evolución de nuestra comprensión de las condiciones fundamentales necesarias para el surgimiento de la vida en nuestro planeta.

Tao Li, Nore Stolte, Ding Pan

Comentarios: 18 páginas, 6 figuras, 1 tabla
Asignaturas: Física biológica (physics.bio-ph); Astrofísica terrestre y planetaria (astro-ph.EP); Geofísica (física.geo-ph); Biomoléculas (q-bio.BM)
Citar como: arXiv:2405.04839 [physics.bio-ph] (o arXiv:2405.04839v1 [physics.bio-ph] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.04839
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Por: Tao Li
[v1] Miércoles 8 de mayo de 2024 06:25:44 UTC (8408 KB)
https://arxiv.org/abs/2405.04839
Astrobiología

Miembro del Club de Exploradores, ex gerente de carga útil de la Estación Espacial de la NASA/biólogo espacial, equipos externos, periodista, escalador inactivo, sinestésico, mezcla Na'Vi-Jedi-Freman-Budista, ASL, veterano de la isla Devon y el campamento base del Everest, (él/él) 🖖🏻

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