L'expérience de Miller-Urey était une étude pionnière en ce qui concerne la synthèse abiotique de composés organiques avec pertinence possible aux origines de la vie. Gaz simples ont été introduites dans un appareil de verre et soumis à une décharge électrique, simulant les effets de la foudre dans le système atmosphère-océan de la Terre primordiale. L'expérience a été menée pendant une semaine, après quoi, les échantillons prélevés ont été analysés pour qu'il les blocs de construction chimiques de la vie.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Dans cet article
Résumé
Résumé
En 1953, Stanley Miller a rapporté la production de biomolécules à partir de matériaux de départ gazeux simples, utilisant un appareil construit pour simuler le système atmosphère-océan primordial de la Terre. Miller a introduit 200 ml d'eau, 100 mm de Hg de H 2, 200 mm de Hg, de CH 4 et de 200 mm de Hg de NH 3 dans l'appareil, puis soumis ce mélange au reflux, à une décharge électrique pendant une semaine, tandis que l'eau était simultanément chauffée. Le but de ce manuscrit est de fournir au lecteur un protocole expérimental général qui peut être utilisé pour effectuer un essai de décharge d'étincelle de type Miller-Urey d', en utilisant un ballon de 3 litres simplifié de la réaction. Depuis l'expérience consiste à exposer des gaz inflammables à une décharge électrique à haute tension, il convient de souligner les étapes importantes qui réduisent le risque d'explosion. Les modes opératoires généraux décrits dans ces travaux peuvent être extrapolés à concevoir et à réaliser une grande variété d'expérience à décharge électriques simulant des environnements planétaires primitifs.
Introduction
La nature des origines de la vie sur Terre reste l'une des questions scientifiques les plus impénétrables. Dans les années 1920 biologiste russe Alexander Oparin et de la Colombie évolution biologiste et généticien John Haldane proposé le concept d'une "soupe primordiale" 1,2, décrivant les océans terrestres primitives contenant des composés organiques qui ont pu faciliter l'évolution chimique. Cependant, il a fallu attendre les années 1950, lorsque les chimistes ont commencé à mener des études de laboratoire délibérées visant à comprendre comment les molécules organiques auraient pu être synthétisés à partir de matières premières simples sur l....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
Une. Établir un système de collecteur d'admission / à vide
- Utiliser un collecteur de verre pour introduire des gaz dans le ballon de réaction. Ce collecteur peut être acheté ou construit par une installation de soufflage de verre, mais il doit comporter des orifices d'aspiration étanche qui peuvent être connectés à un système d'aspiration, des bouteilles de gaz, une jauge à vide, et le récipient de réaction.
- Utilisez des joints en verre dépoli et des bouchons de verre avec des vannes sur le collecteur. Assurez-vous que tous les joints toriques sur les bouchons sont capables de faire les joints nécessaires. Si l'on utilise des joint....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Les produits synthétisés dans les expériences de décharge électrique peut être assez complexe, et il ya de nombreuses approches analytiques qui peuvent être utilisés pour les étudier. Certaines des techniques les plus couramment utilisées dans la littérature pour l'analyse des acides aminés sont discutés ici. Méthodes de spectrométrie de masse et chromatographie sont des techniques très instructifs pour l'analyse de mélanges complexes de produits chimiques produites par des expériences de décharge d'allumage.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
De nombreuses étapes dans le protocole décrit ici sont essentielles pour la réalisation de Miller-Urey expériences de type sûre et correcte. Tout d'abord, tous les verres et la manipulation des échantillons des outils qui viendront en contact avec le ballon de réaction ou de l'échantillon doivent être stérilisés. La stérilisation est obtenue en rinçant abondamment les articles en question avec de l'eau ultra-pure (18,2 MQ cm, COT <5 ppb), puis les envelopper dans du papier d'aluminium, avant la pyroly.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent aucun intérêt financier concurrents.
Remerciements
Ce travail a été financé conjointement par la NSF et le programme d'astrobiologie de la NASA, dans le cadre du Centre de la NSF pour l'évolution chimique, CHE-1004570, et le Centre Goddard pour l'astrobiologie. ETP tient à remercier financement supplémentaire fourni par le Programme de stages de biologie planétaire de la NASA. Les auteurs souhaitent également remercier le Dr Asiri Galhena de l'aide inestimable dans la mise en place des installations de laboratoire initiales.
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Bouchons en verre pour collecteur | Chemglass | CG-983-01 | |
| Graisse sous vide poussé | Apiezon | N/A | Type M/N |
| Graisse sous vide poussé au silicium | Dow Corning | 1597418 | |
| Tube en téflon PFA | McMaster-Carr | 51805K54 | |
| Raccords à vide Ultra-Torr | Swagelok | SS-4-UT-6 | |
| Dry Scroll Pompe à vide | Edwards | A72401905 | |
| Manomètre à tube en U | Alta-Robbins | 100SS | |
| Électrodes en tungstène | Diamond Ground Products | TH2-1/16 | 2 % thoriated |
| methanol | Alfa Aesar | N/A | revêtue de téflon de qualité HPLC |
| ultrapure McMaster-Carr | 5678K127 | ||
| Gazeux NH3 | Airgas | AMAHLB | Pureté de 99,99 % |
| Gazeux CH4 | Airgas | ME UHP300 | Pureté de 99,99 % |
| Gazeux N2 | Airgas | NI UHP300 | Pureté de 99,999 % |
| Bobine Tesla | Electro-Technic Products | 15001 | Modèle BD-50E |
| 24 hr Plug-in Basic Timer | General Electric Company | 15119 | |
| Détergent de nettoyage | Alconox | 1104 | |
| Toluène | Thermo Fisher Scientific | N/A | Optima Grade |
| Luna Phenyl-Hexyl HPLC Column | Phenomenex | 00G-4257-E0 | Marque : Luna |
| Formic | Acid Sigma-Alrich | F0507 | Utilisé pour fabriquer 50 mM de formiate d’ammonium |
Références
- Oparin, A. I. The Origin of Life. , Izd. Moskovshii Rabochii. (1924).
- Haldane, J. B. The origin of life. Rationalist Annu. 148, 3-10 (1929).
- Garrison, W. M., Morrison, D. C., Hamilton, J. G., Benson, A. A., Calvin, M.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
