PNAS:原始分子在电场的作用下转变为氨基酸

摘要 : 法国索邦大学和意大利CNR化学物理研究院的研究人员发现，在电场的影响下对原始化学的一个模拟形成了氨基酸分子的前体，为众所周知的米勒实验的结果提供了一个原子的解释。相关文章发表于2014年9月8日的《PNAS》杂志上。

米勒实验报告说，模拟了早期地球的大气的甲烷、氨、水、氢和其他小分子不同的混合物在受到用于模拟闪电的放电之后产生了几种氨基酸。

Antonino Marco Saitta 和Franz Saija研究了电在米勒实验中的作用。这组作者使用一个计算机模型模拟了单个原子之间的相互作用，他们引入了处于凝聚态的各8个水分子、氨分子与甲烷分子，以及10个一氧化碳分子与5个双原子氮。

当这组作者模拟了超过每埃0.35伏特的电场的时候，在这个最初的系统中的这些分子在2皮秒的时间里自发形成了甲酸分子，不久之后形成了甲酰胺。向含有中间反应产物的一个模拟中施加至多每埃0.5伏特的电场，导致了一种原氨基酸的形成。这组作者说，这些结果提示这个电场可能在把原始分子转变成氨基酸方面起到了一个关键作用。

原文摘要：

Miller experiments in atomistic computer simulations

Antonino Marco Saitta and Franz Saija

The celebrated Miller experiments reported on the spontaneous formation of amino acids from a mixture of simple molecules reacting under an electric discharge, giving birth to the research field of prebiotic chemistry. However, the chemical reactionsinvolved in those experiments have never been studied at the atomic level. Here we report on, to our knowledge, the first ABInitio computer simulations of Miller-like experiments in the condensed phase. Our study, based on the recent method of treatment of aqueous systems under electric fields and on metadynamics analysis of chemical reactions, shows that glycine spontaneously forms from mixtures of simple molecules once an electric field is switched on and identifies formic acid and formamide as key intermediate products of the early steps of theMiller reactions, and the crucible of formation of complex BioLogical molecules.

作者：生物帮

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