Wat Zijn De Ingrediënten Van Het Leven?

{h1}

Het leven op aarde bestaat gewoonlijk, maar niet altijd, uit zes ingrediënten. Life's little mysteries vertelt je welke en waarom ze worden beschouwd als de bouwstenen van het leven.

Van de machtigste blauwe vinvis tot de meest minuscule paramecium, het leven zoals we het kennen neemt dramatisch verschillende vormen aan. Niettemin zijn alle organismen opgebouwd uit dezelfde zes essentiële elementaire ingrediënten: koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel (CHNOPS).
Waarom die elementen? Om te ontdekken, raadpleegde Life's Little Mysteries Matthew Pasek, een biogeochemist aan de Universiteit van Zuid-Florida.
"Ten eerste komt koolstof gemakkelijk in verbindingen met andere koolstofatomen, wat betekent dat het enorme ketens vormt die fungeren als een mooi skelet voor andere atomen om zich aan te hechten," zei Pasek. Met andere woorden, koolstofatomen zijn de perfecte bouwstenen voor grote organische moleculen. "Dit leent zich voor complexiteit."
Maar wat verklaart de andere vijf chemische ingrediënten van het leven? "Een ding dat stikstof, waterstof en zuurstof goed maakt, is dat ze overvloedig zijn," zei Pasek. "Ze vertonen ook zuur-base-effecten, waardoor ze zich kunnen binden met koolstof om aminozuren, vetten, lipiden en de nucleobasen waaruit DNA en RNA zijn opgebouwd te maken."
"Zwavel geeft elektron-shuffle," vervolgde Pasek. "Fundamenteel, met hun overschot aan elektronen, helpen sulfiden en sulfaten om reacties te katalyseren. Sommige organismen gebruiken selenium in plaats van zwavel in hun enzymen, maar niet veel."
Last but not least is fosfor, dat meestal te vinden is in het molecuul fosfaat, van vitaal belang voor het metabolisme, omdat polyfosfaatmoleculen zoals ATP (adenosinetrifosfaat) in staat zijn om een ​​enorme hoeveelheid energie op te slaan in hun chemische bindingen. Het verbreken van de band geeft zijn energie vrij; doe dit voldoende vaak in bijvoorbeeld een groep spiercellen en je kunt je arm bewegen.
Eind vorig jaar ontdekten NASA-wetenschappers de enige bekende uitzondering op de fosforbehoefte in een arsenicum-rijk meer in Californië. Ze vonden een soort microben die arsenicumatomen konden vervangen door fosfor in hun moleculen wanneer de toevoer van fosfor laag is. Arseen is chemisch vergelijkbaar met fosfor, waardoor het giftig is voor de meeste levensvormen omdat het de metabolische paden verstoort.
Samenvattend: "Op enkele uitzonderingen na, is wat je nodig hebt voor het leven CHNOPS, plus een vleugje zout en een paar metalen," zei Pasek. "Natuurlijk moeten die ingrediënten in de juiste bindingsstructuur zitten, maar dit lijkt van nature te gebeuren: aminozuren komen spontaan voor, net als suikers en lipiden en nucleobasen."
Dat is waar, tenminste, op aarde. Om de nodige moleculaire structuren te vormen, moet een planeet precies op de juiste afstand van zijn zon staan. Het kan niet te heet of te koud zijn om vloeibaar water te laten bestaan. Het hebben van een overvloedige toevoer van water helpt ook, omdat het het voor de ingrediënten gemakkelijker maakt om rond te bewegen en tegen elkaar botsen om interessante verbindingen te vormen. De zwaartekracht moet ook goed zijn. Tot slot kan een bliksemflits de hoognodige energie leveren om een ​​reactie te katalyseren die uiteindelijk zal leiden tot de productie van de complexe moleculen aminozuren, eiwitten, vetten, koolhydraten, RNA en DNA die zich lenen voor het produceren van leven. Tenminste zoals we het kennen.

  • Hoe ontstond leven op aarde?
  • Arsenicum-etende bacteriën opent nieuwe mogelijkheden voor buitenaards leven
  • Extremophiles: World's Weirdest Life

Heb je een vraag? Stuur ons een e-mail en we gaan op zoek naar een expert die het kan kraken.

Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover


Video Supplement: Waarom moet er buitenaards leven zijn in de buurt van Jupiter? (5/5).




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com