Химики Научно-исследовательского института Скриппса в США пришли к выводу, что четыре миллиарда лет назад на Земле в водоемах существовала замкнутая цепочка химических реакций, приведшая к появлению жизни. Статья ученых опубликована в журнале Nature Communications, краткий пересказ приводит Phys.org.
Эта цепочка была аналогом современного цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса), который не мог протекать в доклеточную эпоху, полагают химики.
Цикл Кребса идет в клетках каждого организма, использующего аэробное дыхание, в ходе него ацетильные остатки (СН3СО-) окисляются до углекислого газа.
При этом образуются энергоемкие молекулы АТФ и другие соединения, необходимые для метаболизма. Однако вещества, вовлеченные в цикл Кребса, не могли оставаться стабильными в среде, существовавшей несколько миллиардов лет назад, до появления первых клеток.
Ученые провели поиск молекул, которые могли входить в замкнутую цепочку реакций и приводить к образованию тех же веществ, что и в цикле Кребса. При этом эти вещества должны были уже существовать на древней Земле и быть устойчивыми к условиям того времени.
Исследователи полагают, что в доклеточную эпоху мог существовать аналог цикла трикарбоновых кислот, который протекал при участии других химических веществ, нехарактерных для биологических систем. Он, подобно циклу Кребса, включал в себя α-кетокислоты и β-кетокислоты, а также реакции декарбоксилирования, при которых образуется углекислый газ. Однако в нем также формировались аминокислоты, что способствовало образованию сложных ферментов, необходимых для появления жизни.