مطالعه موضوع پيدايش حيات با محوريت واكنش فورموس براي سنتز كربوهيدرات‌ها

Origin of Life: the Role of Formose Reaction in the Synthesis of Carbohydrates

موجوديت‌هاي جان‌دار و بي‌جان به‌وضوح متفاوت‌اند، اما شيوه دقيق ارتباط‌يافتن اين دو شكل از ماده به‌طريق آزاردهنده دور از دسترس مانده است. از طرفي، نقش ويژه كربوهيدارت‌ها در پيدايش حيات يك حقيقت علمي مشهود و غيرقابل انكاري مي‌باشد. از همين رو، مطالعات براي سنتزكربوهيدارت‌ از طريق واكنش «فورموس» مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از تحقيق حاضر، مطالعه سنتز پيش حياتي كربوهيدارت‌ها با محوريت واكنش «فورموس» با روش توصيفي-تحليلي مي‌باشد. همچنين، اهميّت اصلي واكنش «فورموس» به نوعي با سناريوهاي تكامل شيميايي در ارتباط است كه احتمالاً اين سناريو در زمين پيش حياتي رخ داده است تا نخستين مولكول‌هاي زيستي نظير، كربوهيدرات، نوكلئيك اسيد، آمينو اسيد (واحدهاي سازنده پروتئين‌ها) و هم چنين ساير مواد مهم را ايجاد كند و نيز ضرورت مطالعات در مورد اين واكنش شيميايي عموماً به قابليت آن در سنتز كربوهيدارت‌ها بر مي‌گردد. يافته‌هاي اين پژوهش نشان داد: واكنش «فورموس» در واقع همان تراكم آلدولي است كه در محيط‌هاي قليايي انجام مي‌شود و نيز وجود كاتاليزور آن را تسريع مي‌كند. نتايج حاصل از اين تحقيق بيانگر آن است كه واكنش «فورموس» پايه واكنش‌هاي شيميايي غيرزيستي توليدكربوهيدارت‌ ها بوده و از نظر سيستم‌هاي شيميايي، يك سيستم پيچيدۀ است كه از دو واكنش آهسته و سريع تشكيل يافته است.

Living and non-living entities are strikingly different, yet somehow the precise manner in which these two material forms relate to one another has remained provocatively out of reach. On the other hand, the decisive role of carbohydrates in the emergence of life is an evident reality and undeniable. I this regard, the synthesis of carbohydrate through Formose reaction has gained increasing researcher attention. The purpose of this research is the study of prebiotic synthesis of carbohydrates centering Formose reaction with analytical-descriptive method. Also, the main significance of the Formose reaction is related to the scenarios of chemical evolution expressing the possibility of a prebiotic condition on the earth to produce the first carbohydrates, nucleic acids, amino acids and other required material. The necessity of studying this reaction lies in its ability to synthesize carbohydrates. The findings of this research indicated that the Formose reaction is indeed an aldol condensation in the alkaline environments which can be accelerated by the catalysts. The Formose reaction was the basis for the non-biological chemical reactions to produce carbohydrates. From the chemical system point of view, it is a highly complex system composed of two reactions one slow and the other rapid.