如果有一件事是大多數(shù)人在高中生物課上都記得的，那就是線粒體是“細胞的動力”。為什么?因為它會產(chǎn)生ATP（三磷酸腺苷），這是一種細胞化學物質(zhì)，為地球上包括人類在內(nèi)的所有生命形式提供能量。

但是，盡管人類已經(jīng)認識到ATP有相當長的一段時間了，但它是如何上升到代謝的主導(dǎo)地位仍然是個謎。它的普適性表明它在生命誕生之初就已經(jīng)存在了，但它的復(fù)雜性——以及創(chuàng)造它所需要的能量——使得這種可能性不大。因此，科學家們對這個問題已經(jīng)困惑了相當長一段時間。

直到，也許是現(xiàn)在。

發(fā)表在《公共科學圖書館·生物學》雜志上的一項新研究中，倫敦大學學院的一組研究人員認為，通過一種被稱為磷酸化的小東西，它成為了“生命的通用貨幣”。

基本上，磷酸化是產(chǎn)生三磷酸腺苷的過程。將一種磷酸鹽分子添加到另一種名為ADP的化學物質(zhì)中，就產(chǎn)生了三磷酸腺苷。正如Science Alert解釋的那樣，同樣的磷酸鹽隨后被用于另一個稱為水解的過程，即一種有機化學物質(zhì)與水的反應(yīng)，該反應(yīng)分解ATP以供使用–這種與水的聯(lián)系可能是ATP代謝優(yōu)勢的秘訣所在。

正如科學家在他們的研究中發(fā)現(xiàn)的那樣，ATP不能單獨上升到頂端。它需要水和另一種名為ACP的磷酸化分子來完成這一任務(wù)。事實上，很可能是ATP實際上擊敗了ACP，成為最能提供能量的狗。

ACP是一種細胞化學物質(zhì)，細菌和古細菌等單細胞生物仍在使用它進行自身的新陳代謝過程。由于ACP是這些非常早期形成的微生物生命形式的中心，它也被認為是最早的細胞化學物質(zhì)之一。

在這項研究中，科學家們發(fā)現(xiàn)，當專門添加到富含鐵離子的水中時–由于火山噴發(fā)，地球早期的淡水中可能存在鐵離子–ACP可以將ADP磷酸化為ATP。

換句話說？ACP可能最先出現(xiàn)在這里，在適當?shù)臈l件下，磷酸化–從而也就是ATP–成為可能。隨著更復(fù)雜的粒子–三磷酸腺苷的產(chǎn)生，更復(fù)雜的生命形式(比如我們！)。最終成為可能。

該研究的合著者、生物化學家西爾瓦娜·平納在一份聲明中說：“很驚訝地發(fā)現(xiàn)，在金屬離子、磷酸鹽供體和底物中，這種反應(yīng)對生命仍然使用的分子具有如此高的選擇性?！?/span>事實上，在溫和的、與生命相容的條件下，這種情況在水中發(fā)生得最好，這一事實對生命的起源真的非常重要。

“隨著時間的推移，隨著合適催化劑的出現(xiàn)，ATP最終可能取代ACP，成為無處不在的磷酸鹽供體，”合著者兼生物化學家尼克·萊恩補充道，“并促進氨基酸和核苷酸的聚合，形成RNA、DNA和蛋白質(zhì)?！?/span>

雖然這些發(fā)現(xiàn)不是完全確定的，但它們是令人興奮的。很長一段時間以來，人類一直在想我們是從哪里來的？還有一切來自哪里？如果說有什么不同的話，那就是這項研究提供了一條引人入勝的新線索。

編輯：王洪

排版：李麗