氨基酸在绿脱石层间域内微观结构的分子动力学模拟

黏土矿物具有浓缩、保护和催化的功能,很可能在生命起源中发挥至关重要的作用。虽然大量研究关注氨基酸在富铝黏土矿物(如蒙脱石)表面的吸附和缩合反应,然而,富铁镁黏土矿物(如绿脱石)很可能广泛存在于早期地球,氨基酸在绿脱石表面的吸附和缩合反应研究却非常缺乏。本文使用分子动力学模拟手段,通过逐步减少水分子数量模拟脱水过程,研究脱水对氨基酸在绿脱石表面的吸附、有效反应对的形成和水化能等的影响。结果表明,氨基酸通过氨基与绿脱石表面氧形成氢键稳定地吸附在绿脱石表面,并在绿脱石表面形成有效反应对。脱水不仅有助于氨基酸在绿脱石表面的吸附和有效反应对的形成,而且还能降低体系的水化能,使体系在水化时释放更多能量。体系的水化能在热力学方面有利于肽键的形成,可能成为肽形成的驱动力。综上,绿脱石很可能对肽在早期地球的形成中起到关键作用。