Bilgisayarlar, uzayda hayat sağlayacak tepkimeleri inceliyor
. 30 Nisan 2012 .
Teorik kimya, Avustralya'lı araştırmacıların söylediğine göre Dünya'da hayatın nasıl başladığı ile ilgili bazı soruları cevaplandırabilir.
Hayatın oluşumunda amino asitlerin hayati öneme sahip olduğunu biliyorsak da, bunların Dünya'ya nasıl geldiği hâlâ çokça tartışılıyor. Bir teori, basit radikallerden moleküler bulutlarda sentez edildiği ve uzaydan geldiği yönünde. Ancak, mutlak sıfır civarındaki sıcaklıklarda, herhangi bir moleküler çarpışmanın aktivasyon enerji bariyerini aşması çok zor gibi görünmektedir. Ne yazık ki, bu aşırı koşullara göre, bunu araştıracak laboratuar deneylerini yürütmek mümkün değil.
Birkaç olası gökcisimler arası tepkimelerin hidrojen iletimi yaptığını gören, Adelaide Üniversitesi'nden John Bowie ve Tianfang Wang, bu tepkimelerin hidrojen tünelleme etkilerinden yardım alabilme olasılığını düşünüyor. Hidrojen tünellemesi, hidrojen atomları veya çekirdeklerinin bir enerji bariyerinden geçmeksizin, “tünel” açmak gibi delip geçmesi ile bir tepkimede yer alması olarak basitleştirilebilir. Araştırma ekibi, yüksek seviyeli hesapsal yöntemler kullanarak tünellemenin izomerleşme tepkimelerine nasıl bir etkide bulunacağını bulmaya çalıştı; tepkimeler sonunda biyolojik olarak önemli moleküllerin sentezi ya baskılanıyor, ya da bu tepkimelere yardım ediliyor.
Hayat moleküllerinin kuyrukluyıldızlar veya meteoritler yoluyla Dünya'ya geldiği düşünülüyor
Bowie, bu durumu şöyle açıklıyor: “Diyelim, .CH2NH2 ile .CN radikallerinin tepkimeye girip glisin öncül maddesi olan NH2CH2CN verdiğini ele alalım. Eğer [.CH2NH2] hızlıca izomerleşip CH3NH. verirse, önerilen sentezin pratik olmadığını anlarız”.
Bu tepkimeler belirgin tünelleme etkisi gösteriyorsa da, bunların çoğunun hız sabitlerinin tepkime oluşamayacak kadar yavaş olduğu ortaya çıktı.
Almanya'daki Duisburg-Essen Üniversitesi'nde teorik kimya uzmanı olarak çalışan Holger Somnitz, elde edilen bilgiyi beğendiğini açıkladı. Somnitz, şöyle konuştu: “Araştırmacılar tünelleme etkisini miktarlandırdı ve en düşük enerjili yol üzerinde potansiyel enerji üzerinde değerli bilgiler sundu”. Ancak, Somnitz, çalışmanın gerçek etkisinin yalnızca, çalışılan radikallerin gökcisimsel ortamdaki varlığını deneysel olarak kanıtladıktan sonra görüleceğini de belirtti.
Hesaplardan elde ettikleri bilgilerin faydasını anlayan araştırmacılar şimdi dikkatlerini proteomiks gibi diğer alanlarda tünelleme etkisinin varlığına çevirmiş durumda.
T Wang and J H Bowie, Org. Biomol. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2ob07102a
Etiketler hayat moleküllerihidrojen tünellemesiteorik kimyauzayda yaşam