Come è
avvenuto il passaggio dall'inorganico all'organico? Come, in sostanza, ha
avuto origine la vita? Un importante passo in avanti nelle nostre conoscenze
è stato compiuto grazie a due fisici di
Messina - Franz Saija, ricercatore
dell'Istituto per i processi chimico-fisici del Consiglio nazionale delle
ricerche di Messina (Ipcf-Cnr) e Antonino Marco Saitta, professore di Fisica
all'Università Pierre e Marie Curie - che per la prima volta hanno riprodotto
al computer il celebre esperimento di Stanley Miller, con il quale nel 1953
si dimostrò in laboratorio la possibilità di formare spontaneamente gli
aminoacidi, le molecole base della vita, sottoponendo a intense scariche
elettriche le semplici molecole inorganiche presenti nel brodo primordiale
così come ipotizzato già nel 1871 da Charles Darwin.
Trattando
le interazioni dei singoli atomi a livello quantistico, i due ricercatori
sono riusciti ad individuare i meccanismi coinvolti in queste reazioni
chimiche su scala atomica e a determinare le condizioni necessarie per la
sintesi degli aminoacidi.
"Abbiamo simulato al computer il comportamento
di una miscela di molecole semplici (acqua, ammoniaca, metano, monossido di
carbonio, azoto), sottoponendola a intensi campi elettrici", spiega
Saija. "L'effetto di tali scariche elettriche, dell'ordine dei 50 MV/cm,
ha determinato la trasformazione delle molecole del sistema iniziale in altre
via via più complesse fino alla comparsa della glicina, l'aminoacido più
semplice in natura, considerato il ‘mattone fondamentale' per costruire
peptidi e proteine".
Tali intense scariche elettriche simulano l'azione
dei fulmini presenti nell'ambiente terrestre primordiale.
Gli autori
di questo lavoro, pubblicato questa settimana sulla rivista dell'Accademia
delle scienze americana ‘Pnas', hanno dimostrato mediante tecniche avanzate
di simulazione numerica che queste reazioni avvengono attraverso stadi di
reazione più complessi di quanto supposto in precedenza, individuando il
campo elettrico come sorgente di energia fondamentale nell'innescare la
formazione degli amminoacidi e identificando gli acidi formico e cianidrico e
la formammide come prodotti intermedi ‘chiave' per la sintesi degli
aminoacidi e, quindi, dei precursori del dna e degli acidi metabolici.
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