아조트솜

아조트솜(결합말, azotosome)이란, 액체장의 메탄이나 에탄을 용매로 해 생존 할 수 있으면 가상되는 세포의 세포막이 될 수 있다고 생각되고 있다, 가설상의 모델이다.이 모델로는 아크릴로니트릴이 중요한 분자로 되어 있다.다만, 2015년 현재에 있어도, 아조트솜의 실재가 확인되고 있는 것은 아니다.

목차

개요

아조트솜은, 2015년 2월에 코넬대학의 연구자들이 제창한, 가상상의 생체 모델인[^{주석 1}]. 그 철의 「azotosome」은, 프랑스어로 「질소」를 의미하는 「azote」라고, 희랍어로 「신체」를 의미하는 「soma」라고를 맞춘 조어인[¹] [²]. 아조트솜은, 물을 용매로서 생존하는 지구상의 생명체를 구성하는 세포의 세포막이 가지는 기본 구조인 지방질 이중층과 닮은 기능을, 메탄이나 에탄을 용매로서 완수할 수 있다고 예측되고 있는[³]. 예를 들면, 태양계내에 있고는 토성 최대의 위성인 타이탄과 같이, 그 표면에 액체의 메탄이나 에탄이 존재하고 있는 천체상에 존재 할 수 있는 생물의 세포가 이용 가능한 막이 될 수 있다고 생각되고 있는[³].

구조

 

아조트솜에 대해 중요한 역할을 완수한다고 여겨지고 있는, 아크릴로니트릴의 분자 모형.흰색이 수소, 흑이 탄소, 파랑이 질소를 나타내고 있다.덧붙여 이러한 원소 중(안)에서 가장 전기 음성도가 높은 것은 질소이며, 이 질소는 약간 부에 대전하고 있다.

코넬대학의 연구자들이 말하는 아조트솜은, 질소와 탄소와 수소에 의해서 구성되어 있다.그 주성분은, 에틸렌의 수소 중 하나가 시아노 기본으로 치환된 만큼 아이, 즉 아크릴로니트릴이라고 되고 있다.아크릴로니트릴은, 지구상의 생물이 세포막의 기본이 되는 재료로서 사용하고 있는 인 지방질과 비교하면, 그 만큼자량은 압도적으로 작고, 구조도 단순하다.그렇지만, 아크릴로니트릴도 인 지방질과 같게, 분자내에 소수성의 부분과 친수성의 부분을 가지고 있다.아크릴로니트릴 분자내에 있어서는, 질소 원자가 가장 전기 음성도가 높고, 분자내의 전자가 질소의 원자핵의 주변에 존재하는 확률이 오르기 위해서, 여기가 약간 부에 대전한다.반대로, 질소 원자 부근의 원자핵의 주변에 있어서는, 질소 원자핵에 끌어 들일 수 있던 만큼만 전자가 존재하는 확률이 내려, 약간 정말로 대전한다.이와 같이 전하의 편향이 있는 시아노기의 부분은, 비교적 친수성이 높다.이것에 대해서, 에틸렌의 부분(여기를 비닐기라고 부른다)은 탄화수소이며, 소수성의 부분이다.따라서, 아크릴로니트릴이 소수성 용매인 액체의 메탄이나 에탄안에 들어왔을 때는, 비교적 친수성의 시아노기를 안쪽으로 향해서 비닐기를 용매측(막의 내면과 외면)에게 향한, 말하자면 「아크릴로니트릴 이중층」이 자동적으로 형성된다고 생각되고 있는[⁴] [^{주석 2}].

안정성과 존재 가능성에 대해

아조트솜의 기본적인 재료로 여겨지는 아크릴로니트릴은, 분자장의 산소를 포함한 지구의 대기중에서는 0℃으로 인화 하거나 마음대로 중합 하는 등, 현재의 지구 표면 부근에 있어 매우 불안정한 물질의 하나로서 알려져 있다.사실, 지구상에서는 아크릴로니트릴이 새어 화재가 된 사고도 일어나고 있는[⁵]. 그렇지만, 코넬대학의 연구자들에 의하면, 아조트솜은 지구 생명에 있어서는 온도가 너무 낮아서, 물과는 달라 소수성의 액체 메탄이나 액체 에탄안에 대해서는, 안정으로 분해 되기 어렵고, 그래서 있고 유연성을 가진 막이라고 하는[³] [⁶]. 그리고, 타이탄의 대기에도 미량이면서 아크릴로니트릴은 함유 되고 있어 타이탄은 아조트솜의 구조를 가진 생물이 존재 할 수 있으면 주목받고 있는 것 외, 타이탄 과 유사한 환경에서도 아조트솜을 가진 생물이 존재 할 수 있다고 하는[⁶] [⁷]. 다만, 2015년 현재에 있어도 아조트솜의 실재는 확인되어 있지 않다.

주석

1. ^코넬대학의 연구자들이 말하려면 , 이 세포막의 모델은, SF작가의 아이작크・아시모브가 1962년에 쓴, 물을 용매로 하지 않는 생명에 관한 「Not as we know it」와 제목 된 에세이에 힌트를 얻어 발상된 것이라는 일.
2. ^물을 용매로 하고 있는 지방질 이중층과는 친수기와 소수기의 방향이 역인점에 주의.인 지방질에 의한 지방질 이중층은, 물을 용매로 하고 있기 위해서, 소수성의 부분을 안쪽으로 향해서 친수성의 부분을 용매측(막의 내면과 외면)에게 향해서 있다.이것에 대해서, 탄화수소(즉 기름)를 용매로 하고 있는 아크릴로니트릴 이중층은, 말하자면 소유성이라고도 말해야 할 친수성의 부분을 안쪽으로 향해서 말하자면 친유성이라고도 말해야 할 소수성의 부분을 용매측(막의 내면과 외면)에게 향해서 있다.

출전

1. ^ Life 'not as we know it' possible on Saturn's moon Titan
2. ^ Extra-terrestrial life based on methane possible on Titan show cell models
3. ^ ^{a b c} Stevenson, James; Lunine, Jonathan; Clancy, Paulette (2015-02-01). "Membrane alternatives in worlds without oxygen: Creation of an azotosome"(영어). Science Advances 1 (1): e1400067. doi:10.1126/sciadv. 1400067. ISSN 2375-2548. http://advances.sciencemag.org/content/1/1/e1400067. 
4. ^ How alien life might look on Saturn's moon Titan
5. ^ 유해 물질 옮기는 열차가 탈선・염상, 주민 5000명 피난
6. ^ ^{a b} Oxygen-free, methane-based life forms could exist on Titan, say scientists
7. ^ Toumi, A.; Couturier-Tamburelli, I.; Chiavassa, T.; Pietri, N. (2014). "Photolysis of astrophysically relevant acrylonitrile: A matrix experimental study"(PDF). The Journal of Physical Chemistry A 118 (13): 2453–2462. doi:10.1021/jp412481s. http://www.researchgate.net/profile/Abdelkrim_Toumi2/publication/260756531_Photolysis_of_Astrophysically-Relevant_Acrylonitrile_A_Matrix_Experimental_Study/links/542d6efc0cf27e39fa942cbb.pdf. 

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