Experimentul Miller-Urey | experiment care a făcut compuși organici din compuși anorganici
Experimentul Miller-Urey (sau experimentul Urey-Miller) a fost un experiment care a transformat compuși organici din compuși anorganici prin aplicarea unei forme de energie.
Ideea a fost de a simula condițiile ipotetice care se crede că ar fi fost prezente pe Pământul timpuriu (Hadean sau Archaean timpuriu). A fost un test al originii chimice a vieții. Mai exact, experimentul a testat ipoteza lui Alexander Oparin și a lui J.B.S. Haldane conform căreia condițiile de pe Pământul primitiv au favorizat reacțiile chimice care au sintetizat compuși organici din precursori anorganici. Considerat a fi experimentul clasic privind originea vieții, acesta a fost realizat în 1952 și publicat în 1953 de Stanley Miller și Harold Urey de la Universitatea din Chicago.
După moartea lui Miller, în 2007, oamenii de știință au examinat flacoanele sigilate păstrate din experimentele originale. Aceștia au reușit să demonstreze că existau peste 20 de aminoacizi diferiți produși în experimentele originale ale lui Miller. Este vorba de mult mai mulți decât cei raportați inițial de Miller și mai mulți decât cei 20 care apar în mod natural în viață.
Experimentul
Istoric
Miller a absolvit Universitatea California din Berkeley în 1951 cu o diplomă de licență în chimie. Apoi a mers la Universitatea din Chicago pentru a-și face studiile postuniversitare. La Universitatea din Chicago, s-a înscris la un program de doctorat. Inițial, a început să lucreze cu fizicianul teoretician Edward Teller la sinteza elementelor. În această perioadă, Miller a asistat la o conferință ținută de Harold Urey pe tema originii sistemului solar. Urey a prezentat ideea sintetizării moleculelor organice într-o atmosferă terestră timpurie. Aceasta l-a inspirat foarte mult pe Miller. Cu toate acestea, el a continuat să lucreze cu Teller. După un an de muncă fără succes cu Teller și în perspectiva plecării lui Teller din Chicago pentru a lucra la bomba cu hidrogen, Miller s-a adresat lui Urey în septembrie 1952 pentru un nou proiect de cercetare. La început, Urey a fost reticent în a încredința unui student absolvent un proiect atât de riscant, dar în cele din urmă a fost de acord.
Când Miller i-a arătat rezultatele lui Urey, acesta i-a sugerat lui Miller să le publice imediat. Urey a refuzat să fie coautor, deoarece a considerat că Miller a făcut toată munca și că nu cumva Miller să nu primească niciun credit. Miller a trimis manuscrisul la Science la 10 februarie 1953. După săptămâni de tăcere, Urey s-a interesat și i-a scris președintelui comitetului editorial la 27 februarie despre acest lucru. Apoi a trecut o lună, dar tot nu s-a luat nicio decizie. Ca urmare, la 10 martie, Urey, înfuriat, a retras manuscrisul și l-a trimis el însuși la Journal of the American Chemical Society la 13 martie. Până atunci, editorul revistei Science, aparent iritat de insinuarea lui Urey, i-a scris direct lui Miller că manuscrisul urma să fie publicat. Miller l-a acceptat și a retras manuscrisul din Journal of the American Chemical Society.
Experimentul
Pentru acest experiment, Miller a proiectat un aparat de sticlă sigilat și l-a folosit pentru a simula condițiile de pe Pământ înainte de apariția vieții. Acesta avea două flacoane de sticlă. Unul avea 500 ml și în el se turnau 200 ml de apă. Celălalt era de 5 litri cu o pereche de electrozi. Acesta din urmă a fost umplut cu 100 mmHg de hidrogen (H2 ), 200 mmHg de metan (CH4 ) și 200 mmHg de amoniac (NH3 ). Pentru a simula ploaia, apa din balonul mai mic a fost încălzită pentru a crea evaporare, iar vaporii de apă au fost lăsați să intre în balonul mai mare și s-au amestecat cu celelalte gaze. Pentru a simula un fulger în amestecul de vapori de apă și gaze, s-au tras scântei electrice între electrozi. Apoi, apa a fost răcită din nou, iar apa a creat ploaie. Acest proces a continuat timp de o săptămână.
După o zi, soluția a căpătat o culoare roz, iar după o săptămână, soluția a devenit roșu închis și tulbure. Apoi, s-a adăugat clorură de mercur pentru a preveni contaminarea microbiană. Reacția a fost oprită prin adăugarea de hidroxid de bariu și acid sulfuric și a fost evaporată pentru a elimina impuritățile. Când Miller a analizat soluția, a găsit o mulțime de aminoacizi; unul dintre elementele constitutive ale vieții.
Studii recente conexe
Mai mult, unele dovezi sugerează că atmosfera originală a Pământului ar fi putut avea o compoziție diferită de cea a gazului utilizat în experimentul Miller-Urey. Există numeroase dovezi ale unor erupții vulcanice majore în urmă cu 4 miliarde de ani, care ar fi eliberat în atmosferă dioxid de carbon, azot, hidrogen sulfurat (H2 S) și dioxid de sulf (SO2 ). Experimentele care au folosit aceste gaze în plus față de cele din experimentul original Miller-Urey au produs molecule mai diverse.
Rețineți că compușii organici, inclusiv aminoacizii, sunt prezenți în praful de meteorit care cade pe Pământ. Prin urmare, interesul pentru abiogeneză și originea vieții s-a mutat către întrebarea cum s-au format celulele și macromoleculele mari.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este experimentul Miller-Urey?
R: Experimentul Miller-Urey a fost un experiment care a transformat compuși organici din compuși anorganici prin aplicarea unei forme de energie. Acesta a fost realizat în 1952 și publicat în 1953 de Stanley Miller și Harold Urey de la Universitatea din Chicago și a testat ipoteza lui Alexander Oparin și J.B.S. Haldane conform căreia condițiile de pe Pământul primitiv favorizau reacțiile chimice care sintetizau compuși organici din precursori anorganici.
Î: Ce au reușit să demonstreze oamenii de știință după moartea lui Miller?
R: După moartea lui Miller, în 2007, oamenii de știință au examinat flacoanele sigilate păstrate din experimentele originale și au reușit să demonstreze că în experimentele originale ale lui Miller au fost produși mult peste 20 de aminoacizi diferiți - considerabil mai mulți decât cei raportați inițial și mai mulți decât cei 20 care apar în mod natural în viață.
Î: Cine a efectuat experimentul?
R: Experimentul a fost realizat de Stanley Miller și Harold Urey la Universitatea din Chicago.
Î: Ce a testat acest experiment?
R: Acest experiment a testat ipoteza lui Alexander Oparin și a lui J.B.S. Haldane, conform căreia condițiile de pe Pământul primitiv au favorizat reacțiile chimice care au sintetizat compuși organici din precursori anorganici - mai exact, a testat originile chimice ale vieții pe Pământul primitiv (Hadean sau Archaean timpuriu).
Î: Când a fost efectuat acest experiment?
R: Acest experiment a fost realizat în 1952 și publicat în 1953 de Stanley Miller și Harold Urey de la Universitatea din Chicago.
Î: Câți aminoacizi au fost produși în timpul acestui experiment?
R: Oamenii de știință au descoperit peste 20 de aminoacizi diferiți produși în timpul acestui experiment - considerabil mai mulți decât cei raportați inițial și mai mulți decât cei 20 care apar în mod natural în viață.
Î: Ce tip de energie a fost aplicată în timpul acestui experiment? R: O formă de energie a fost aplicată în timpul acestui proces experimental pentru a produce compuși organici din compuși anorganici
