当然刚开始肯定不可能会有什么酶的催化,一切可能都是在太阳光能的驱动下的自然的物理化学作用过程。现存生物中,叶绿素的生物合成需经历17个酶促反应步骤或更多,但需要指出的是,它却始于一种普通而常见的氨基酸—谷氨酸,这或许具有重要的意义,因为谷氨酸是容易自然形成的常见的氨基酸之一,也是构成蛋白质的主要氨基酸之一。可以推测,可能应该是先有像类似叶绿素这样的感光,然后在光合系统的不断优化过程中逐渐形成了用常见的简单组分(如谷氨酸)通过一系列酶促反应来合成叶绿素的复杂但高效的途径。因此,真正的光合作用起源之前,像类似卟啉环这样复杂的感光肯定不会稀少,但若要持续地满足光合作用的需求,肯定还需要建立从更普遍、更简单的原料来合成的途径,这可能就是我们现在见到的叶绿素的合成途径。这看上去像一种智能设计,但实则是一种方向性筛选的产物。
光能的接受与传递依赖于叶绿素(镁卟啉化合物),还有藻胆素(一种开链四吡咯结构)和类胡萝卜素(由8个异戊二烯基本单位构成),其中最重要的是叶绿素(细菌叶绿素)(图6)。而早在20世纪初,科学家就用乙炔和氰化氢在加热的条件下成功生成了吡咯类化合物,20世纪中期,科学家在放电条件下,也合成了碳链接近10的碳氢化合物,也能在200-250℃以及镍、钴或铁为媒介的条件下,利用CO和H2生成n—链烷。因此,叶绿素的前体在炙热(接受比现在高得多的紫外辐射等)的早期地球是有可能存在的。
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