Az élet eredete Keszthelyi Lajos SZBK, Biofizikai Intézet KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézet 2010. ápr. 23.
Jan 24, 2016
Az élet eredete
Keszthelyi LajosSZBK, Biofizikai Intézet
KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézet2010. ápr. 23.
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
2
33 évvel ezelőtt Japánban egy „Élet eredete” konferencián kaptam a következő ábrán levő nyakkendőtűt. Jelentése : az élet vékony fonalként indult. Növekedett , majd megjelent az intelligens élet (kék tölcsér) amely visszament megfejteni az Élet eredetét.
109 év
Big B
ang
10-15x109 év
modern g
alaxisok
korai galaxisok
csillagok keletkezeése
elsõ atomok
atomm
agok
szintézise
protons,neutrons
infláció
Planck kor
35 év
3 m
10-5s
10-36s
10-43s
Scientific American-ból Scientific American-ból
5x109 év
109 év
Big B
ang
10-15x109 év
modern g
alaxisok
korai galaxisok
csillagok keletkezeése
elsõ atomok
atomm
agok
szintézise
protons,neutrons
infláció
Planck kor
35 év
3 m
10-5s
10-36s
10-43s
-5 -4.6 -4 -3.8 -3.5 0 109 év Naprendszer Föld Szilárd keletkezése Föld Első szerves Első sejtek molekulák kémiai biológiai fejlődés Meteoritok Űrmolekulák
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
8
A legrégebbi sejtek lenyomata
Elgondolások az élet eredetéről Platoni irányzat: a holt anyagot valamilyen szellemi erő tette élővé. Demokritoszi irányzat: az élet spontán keletkezik a holt anyagból
Megjelenik a tudomány:
Pasteur: “disszimilaritás”, élet nem keletkezik nem élőből (1848–60) Oparin – Haldane: ősleves biomolekulákkal (1920-as évek)
Oparin:
Az élet eredete integrális része aVilágegyetem fejlődésének
In The Origin of Prebiological Systems. Ed.by S. W. Fox, 1965.
-5 -4.6 -4 -3.8 -3.5 0 109 év Naprendszer Föld Szilárd keletkezése Föld Első szerves Első sejtek molekulák kémiai biológiai fejlődés Meteoritok Űrmolekulák
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
12
Az első sejtek előtt a kémiai fejlődés során az Őslevesben jelen kellett lenniök az élet alapvetőmolekuláinak.
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
13
Csak D aminosavak és L cukrok vannak az élővilágban.
Amino savak
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
15
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
16
DNS
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
17
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
18
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
19
Lipidek
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
20
Cukrok
Biomolekulák a Földön 1. Keressünk lehetséges környezetet 2. Találjunk energia forrást 3. Válasszunk lehetséges folyamatot A) Föld, redukáló atmoszféra (H2, H2O, N2, CH4) Miller kisérlet: elektromos energia gázkisülésekben (amino savak) Más kisérletek: fény, hő, nyomás, kémiai energia B) Föld, oxidáló atmoszféra (CO, C2O, N2, H2O) Besugárzás protonokkal (Kobayashi et al.) C) Föld, mélytengeri hőforrások
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
22Miller, Science,1953Miller, Science,1953
Elektromos Kisülések során a keverékbenaminosavak keletkeztek
Biomolekulák a Földön 1. Keressünk lehetséges környezetet 2. Találjunk energia forrást 3. Válasszunk lehetséges folyamatot A) Föld, redukáló atmoszféra (H2, H2O, N2, CH4) Miller kisérlet: elektromos energia gázkisülésekben (amino savak) Más kisérletek: fény, hő, nyomás, kémiai energia B) Föld, oxidáló atmoszféra (CO, C2O, N2, H2O) Besugárzás protonokkal (Kobayashi et al.) C) Föld, mélytengeri hőforrások
Biomolekulák a Földön 1. Keressünk lehetséges környezetet 2. Találjunk energia forrást 3. Válasszunk lehetséges folyamatot A) Föld, redukáló atmoszféra (H2, H2O, N2, CH4) Miller kisérlet: elektromos energia gázkisülésekben (amino savak) Más kisérletek: fény, hő, nyomás, kémiai energia B) Föld, oxidáló atmoszféra (CO, C2O, N2, H2O) Besugárzás protonokkal (Kobayashi et al.) C) Föld, mélytengeri hőforrások
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
25
Óriási élővilágot találtak a mélytengeri hőforrások(vulkánok) környezetében.
Biomolekulák a Világű rből(1960 után kezdődött Oro dolgozatával)
Csillagközi szemcsék: imitációs kisérletekbenhasonló molekulák keletkeznekÜstökösök: sok szerves molekulaMeteoritok: amino savak (több L mintD), cukrok
Probléma: piroliziss a Föld légkörében
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
27
A C-13 probléma. Az élővilágban kevés a C-14A meteoritokban talált aminosavakban sok. Ezért nem valószínű, hogy a Földön kivülről érkezett biomolekuláknak szerepe volt.
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
28
-5 -4.6 -4 -3.8 -3.5 0 109 év Naprendszer Föld Szilárd keletkezése Föld Első szerves Első sejtek moleculák kémiai biológiai fejlődés Meteoritok Űrmolekulák 13
C a. a.+30, cukrok-5 13C = [(13C/12C)sample/ (13C/12C)standard - 1] x 103
Schidlowski, Fundamentals of Life, 2002Schidlowski, Fundamentals of Life, 2002
Mojzsis et al., Nature, 1996Mojzsis et al., Nature, 1996
A Tudomány törekvése:
Megérteni az élet eredetét támaszkodva az ismert Univerzumra (anyag és törvények). De nem ismerjük az összes anyagot(csak kb 5%-ot), nem ismerjük az összes törvényt (? %).
A végső probléma: az anyag és törvényeinek az eredete. Fel kell tételeznünk egy Kreátort vagy Istent, aki létrehozta az anyag és a törvények harmóniáját.
Keszthelyi Lajos: Az Élet eredete 2010. ápr. 23.
32