Yöntem makalesi

Miller-Urey deneylerini

DOI:

10.3791/51039

⸱

21 Ocak 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology, 2Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology, 3Institute for Advanced Study, 4Astromaterials Research and Exploration Science Directorate, NASA Johnson Space Center, 5Goddard Center for Astrobiology, NASA Goddard Space Flight Center, 6Geosciences Research Division, Scripps Institution of Oceanography, University of California at San Diego

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Miller-Urey deneyinin, yaşamın kökeni mümkün alaka ile organik bileşiklerin abiyotik sentezi konusunda öncü bir çalışma oldu. Basit gazlar, bir cam aygıt içine verilmekte ve ilkel dünyanın atmosferi-okyanus sisteminde yıldırım etkilerini taklit eden, bir elektrik deşarjı tabi tutuldu. Deney ondan toplanan numuneler yaşam kimyasal yapı taşları için analiz edildi, daha sonra, bir hafta boyunca gerçekleştirilmiştir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1953 yılında Stanley Miller, ilkel dünya atmosfer-okyanus sistemini simüle etmek için yapılmış bir aparat kullanılarak, basit gaz başlangıç ​​malzemelerinden biyomoleküllerin üretimi bildirdi. Su aynı anda iken Miller, daha sonra bir hafta için bir elektrik deşarjı, geri akış altında, bu karışım tabi aygıt içine 200 ml su, 2 H, 100 mmHg, CH 4 200 mmHg ve NH 3 200 mmHg tanıtılan ısıtıldı. Bu yazının amacı, basitleştirilmiş 3 L reaksiyon şişesi kullanarak, Miller-Urey tip kıvılcım deşarj deney yapmak için kullanılan genel bir deneysel protokol ile okuyucuya sunmaktır. Deney bir yüksek gerilim elektrik deşarjı yanıcı gazlar açığa içerdiğinden, patlama riskini azaltmak önemli adımlar vurgulayarak değer. Bu çalışmada tarif edilen genel prosedürler elektrik deşarj deney geniş bir yelpazede tasarım ve yapmak için ekstrapole edilebilirilkel gezegen ortamlar simüle var.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yeryüzünde yaşamın kökeni doğası en anlaşılmaz bilimsel sorulardan biri olmaya devam etmektedir. 1920'lerde Rus biyolog Alexander Oparin ve İngiliz evrimci biyolog ve genetikçi John Haldane kimyasal evrimi kolaylaştırmış olabilir organik bileşikleri içeren ilkel karasal okyanusları anlatan, bir "ilkel çorba" 1,2 kavramını önerdi. Kimyagerler Dünya'nın erken dönemlerinde basit başlangıç ​​maddelerinden sentezlenmiş olabileceğini nasıl organik moleküller anlamaya yönelik kasıtlı laboratuvar çalışmaları yürütmek başladı Ancak, 1950'lere kadar değildi. Bu amaçla ilk raporlar biri 1951 3 sulu CO2 çözeltilerin radyasyondan sonra formik asit....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1.. Bir Manifold / Vakum Sistemi Kurma

  1. Tepkime bir şişeye gaz katılması için bir cam manifoldu kullanın. Bu manifold satın alınan ya da yapılmış bir cam üfleme düzeni tarafından ancak bir vakum sistemi, gaz silindirleri, bir vakum göstergesi, ve reaksiyon kabına bağlanabilir vakum sızdırmaz bağlantı noktası içermelidir edilebilir.
    1. Manifoldu üzerine vanaları ile buzlu cam eklem ve cam fişleri kullanın. Fişler tüm O-halkaları gerekli mühürler yapma yeteneğine sahip olduğundan emin olun. Cam eklem kullanılarak, gerekirse, vakum gres yeterli bir miktarı, bir yalıtım yapmak için uygulanabilir. Silikon vakum gres potansiyel organik kirlenmesini önlemek ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektrikli boşaltma deneylerde sentezlenen ürünler oldukça karmaşık olabilir ve bunları incelemek için kullanılabilecek çok sayıda analitik yaklaşım vardır. Amino asit analizi için, literatürde daha yaygın olarak kullanılan tekniklerin bazıları burada tartışılmaktadır. Kromatografik ve kütle spektrometresi yöntemleri Miller-Urey tip kıvılcım deşarj deneyleri tarafından üretilen karmaşık kimyasal karışımları analiz etmek için son derece bilgilendirici teknikler vardır. Amino asit o -phthaldialdehyde/N-acetyl-L-c.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada açıklanan protokol sayısız adımlar güvenli ve doğru Miller-Urey tip deneyler için kritik öneme sahiptir. İlk olarak, reaksiyon şişesine ya da numune ile temas edecek tüm cam ve numune alma araçları sterilize edilmesi gerekmektedir. Sterilizasyon iyice ultra-saf su (M 18.2 cm, <5 ppb TOC) ile, söz konusu ürün, durulama ve daha sonra önce en az 3 saat süreyle hava içinde 500 ° C sıcaklık tesiriyle için bir alüminyum folyo içinde sarılması ile elde edilir. Ekipman piroliz edilmiş ve analiz için numune hazırlarken.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar herhangi bir mali çıkarlarını beyan.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma ortaklaşa Kimyasal Evrim, YÖK-1004570, ve Astrobiyoloji için Goddard Merkezi için NSF Merkezi altında, NSF ve NASA Astrobiyoloji Programı tarafından desteklenmiştir. ETP NASA Gezegensel Biyoloji Staj Programı tarafından sağlanan ek finansman kabul etmek istiyorum. Yazarlar ayrıca ilk laboratuvar tesisleri kurma paha biçilmez yardım için Dr Asiri Galhena teşekkür etmek istiyorum.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Manifold için Cam TapalarChemglassCG-983-01
Yüksek Vakumlu GresApiezonN/ATip M/N
Silikon Yüksek Vakumlu GresDow Corning1597418
Teflon PFA BoruMcMaster-Carr51805K54
Ultra-Torr Vakum Ek ParçalarıSwagelokSS-4-UT-6
Kuru Kaydırma Vakum PompasıEdwardsA72401905
U-Tüp ManometreAlta-Robbins100SS
Tungsten ElektrotlarElmas Zemin ÜrünleriTH2-1/16%2 toryumlu
MetanolAlfa AesarN/AUltra Saf HPLC Sınıfı
Teflon Kaplı Manyetik Karıştırma ÇubuğuMcMaster-Carr5678K127
Gazlı NH3AirgasAMAHLB%99,99 saflık
Gazlı CH4 AirgasME UHP300%99,99 saflıkta
Gazlı N2AirgasNI UHP30099,999 saflık
Tesla BobinElektro-Teknik Ürünler15001Model BD-50E
24 saat Plug-in Temel ZamanlayıcıGeneral Electric Company15119
Temizleme DeterjanıAlconox1104
ToluenThermo Fisher ScientificN/AOptima Grade
Luna Fenil-Heksil HPLC KolonuPhenomenex00G-4257-E0Marka: Luna
Formik AsitSigma-AlrichF050750 mM amonyum format yapmak için kullanılır
%

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Oparin, A. I. The Origin of Life. , Izd. Moskovshii Rabochii. (1924).
  2. Haldane, J. B. The origin of life. Rationalist Annu. 148, 3-10 (1929).
  3. Garrison, W. M., Morrison, D. C., Hamilton, J. G., Benson, A. A., Calvin, M.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Miller Urey ExperimentSpark DischargePrimordial AtmosphereElectric DischargeAmino Acid AnalysisHigh Performance Liquid ChromatographyFluorescence DetectionVacuum SystemGas ManifoldTungsten Electrodes

İlgili makaleler