ミラー·ユーリーの実験を行う

次の実験の全体的な目標は、Miller Yuri Spark放電実験を行うことです。これは、反応フラスコに水を入れて初期の地球の海を表すことで達成されます。第2のステップとして、原始的な大気条件を模倣するために、一連のガスが反応フラスコに導入されます。

次に、反応フラスコ内に放電を印加します。原始地球の稲妻を模倣するために、蛍光検出を備えた高速液体クロマトグラフィー、火花放電サンプルのアミノ酸分析に基づいて、生命にとって重要な分子を検出できることを示す結果が得られています、ミラーU実験は、生命にとって重要であると考えられている特定の有機化合物の合成を促進した可能性のあるプレバイオティクス条件の種類など、生命の起源における重要な質問に答えるのに役立ちます。この手順を開始するには、テキストプロトコルで説明されているように、マニホールドと真空システムを設定します。

コール3リットルの反応に200ミリリットルの超純水を注ぎます。フラスコ。事前に洗浄および滅菌されたマグネチックスターバーを導入し、可溶性ガスの迅速な溶解とリアクタンスの混合を保証します。実験を攪拌します。

タングステン電極を3リットルの反応フラスコに最小限の真空グリースで取り付け、先端を約1cm離します。フラスコの内側に、クリップで固定します。ストップコックが内蔵されたアダプターを3リットルの反応フラスコの首元に差し込み、クリップで固定します。

3リットルの反応フラスコをアダプターを介してガスマニホールドに取り付けます。クリップまたはclを使用しますamp フラスコを固定するのに役立ちます。バルブ6を除くすべてのバルブを開き、マニホールドのコック2を停止します。

リアクションフラスコに取り付けられたすべてのストップコックが閉じました。真空ポンプをオンにして、マニホールドを排気します。水銀柱が1ミリメートル未満の安定した真空測定値に達したら、バルブ1を閉じ、マニホールドを約15分間放置して真空漏れがないか確認します。

15分後、反応容器に磁気攪拌を加えます。バルブ1とストップコック1を開いて、3リットルの反応フラスコのヘッドスペースを排気します。圧力が水銀柱の1ミリメートル未満に達するまで。

テキストプロトコルで説明されているように、マニホールドに導入するガス状アンモニアの必要な圧力を計算します。バルブ6が閉じていて、バルブ1が閉じていることを確認し、離脱時に反応フラスコに取り付けられたストップコックを確認します。コックを2つ開くのを止めます。

マニホールドにガスを導入する前に、マニホールドにアンモニアを導入して決定された圧力に達すると、ストップコックが開きます。3リットルの反応フラスコに200ミリメートルの水銀を導入します。アンモニアは反応フラスコ内の水に溶解し、圧力はゆっくりと低下します。圧力が近くで低下しなくなったら、コック1を停止し、圧力計で読み取った圧力を記録します。

この値はフラスコ内の圧力を表し、後でマニホールドのオープンバルブに導入される他のガスの圧力を計算するために使用されます。1。マニホールドを水銀柱の1ミリメートル未満の圧力に排気すること。バルブ2を閉じ、アンモニアガスボンベをマニホールドから外します。

テキストプロトコルに記載されているように、マニホールドに導入されるメタンの必要な圧力を計算した後、バルブ6と反応フラスコに取り付けられたすべてのストップコックが閉じていることを確認し、他のすべてのバルブとストップコック2が開いていることを確認して、マニホールドを水銀の1ミリメートル未満の圧力に排気しますバルブ1を閉じます。マニホールドが排気されたら、計算された圧力に達するまでマニホールドにメタンを導入します。次に、活栓1を開けて、200ミリメートルの水銀を3リットルの反応フラスコに導入します。

コック1を閉じます。メタンの意図された圧力が3リットルの反応フラスコに導入されたら、圧力計の開いたバルブで測定された圧力を記録します。1つは、マニホールドを水銀柱の1ミリメートル未満に排気するためのものです。

最後に、バルブ2を閉じ、メタンシリンダーをマニホールドから外します。バルブ6とすべての停止を確保します。コックス。リアクションフラスコを取り付け、他のすべてのバルブとストップコックを2つ開いた状態で閉じます。

マニホールドを水銀の1ミリメートル未満の圧力に排気し、バルブ1を閉じます。マニホールドが排気されたら、計算された圧力に達するまで窒素ガスをマニホールドに導入します。このとき、活栓1を開けて、反応フラスコに100mmの水銀を注入します。

コック1を閉じます。窒素ガスの意図された圧力が反応フラスコに導入されたら、圧力計の開弁を使用して圧力を記録します。1つは、マニホールドを水銀柱の1ミリメートル未満に排気するためのものです。

バルブ2を閉じ、窒素ガスボンベをマニホールドから外します。反応フラスコをマニホールドから取り外すには、ストップコック1とバルブ1を閉じます。すべてのガスが反応フラスコに導入されたら、バルブ6を開き、周囲の空気がマニホールドに入り、マニホールドを周囲圧力まで引き上げることができます。

高周波スパークジェネレーターに接続されたテスラコイルを固定します。反対側のタングステン電極を電気アースに接続して、2つの電極間のギャップを横切って電流を効率的に通過できるようにします。スパークジェネレータの出力電圧を約30, 000ボルトに設定し、スパークを開始する前に製造元から入手可能なドキュメントで詳しく説明します。

ヒュームフードサッシを閉じて、装置と実験者との間の安全シールドとして機能します。テスラコイルをオンにして実験を開始し、1時間のオフサイクルでスパークを2週間継続させます。テスラコイルのオープンストップコックをオフにして実験を停止し、周囲の空気を反応フラスコにゆっくりと導入し、アダプターとタングステン電極の取り外しを容易にして、必要に応じてサンプルを収集できるようにします。

真空は、化したガラスピペットを使用して、有害な反応ガスの反応フラスコを排気するために使用することができます。ピペットを真空グリースやその他の非滅菌表面に触れることによって導入される可能性のある汚染物質への曝露を最小限に抑えるように注意しながら、反応フラスコから液体サンプルを取り出します。サンプルを滅菌プラスチックまたはガラス容器のシールサンプル容器に移し、不溶性製品がサンプル溶液を摂氏0度で凍結するのを防ぐ可能性があるため、マイナス20°C以下の温度に達することができる冷凍庫で保管してください。

清潔な実験室用ワイプを使用して、装置の首から真空グリースを取り除きます。アダプターとストップコック、およびタングステン電極を囲むガラス。これらの同じ表面をトルエンで徹底的に洗浄し、ガラス器具から有機真空グリースを完全に取り除きます。

シリコングリースを使用する場合、熱分解後に高真空グリースがガラス器具に残り、テキストプロトコルに詳述されているように将来の問題を引き起こす可能性があります。その後、反応フラスコをブラシで徹底的に洗浄し、テキストプロトコルに記載されている溶剤をそこに記載されている順序で洗浄します。反応フラスコのすべての開いた開口部をアルミホイルで覆い、アダプターとそのコンポーネントをアルミホイルで包みます。すべてのガラス製品をアルミホイルパイロで包み、摂氏500度の空気中で少なくとも3時間

最後に、メタノールで電極を穏やかに洗浄し、空気乾燥させてサンプルの分析を進めます ここに示されているテキストプロトコルは、蛍光検出とトリプルクワッド質量分析に組み合わせたHPLCによって得られた誘導体化アミノ酸標準であるアルジアルデヒド、アセチルLシステイン、またはO-P-A-N-A-Cのクロマトグラムです。標準に含まれるアミノ酸には、ミラーURIタイプの火花放電実験で通常生成されるアミノ酸が含まれます。典型的なサンプルと分析ブランクの代表的な蛍光痕跡が示され、Miller URIタイプの放電サンプルの分子の複雑さが実証されています。

このサンプルクロマトグラムは、メタン300mm水銀、アンモニア250mm水銀、250mm水を開始条件とした火花放電実験から得られたものです。このビデオを見れば、アリースパーク放電実験の実施方法についてよく理解できるはずです。