Жизнь на Титане

[Рок]

Зонд "Кассини" на Титане обнаружены два явления, которые могут указывать на наличие жизни. Гипотеза о возможности существования на Титане особых бактерий, дышащих водородом и питающихся ацетиленом, была высказана еще в 2005 году. Согласно этой гипотезе у поверхности Титана должен наблюдаться дефицит ацетилена и водорода. Это было подтверждено "Кассини".
Зондом "Кассини" обнаружен переизбыток молекулярного водорода в верхних слоях атмосферы, а у поверхности водород, исчезает, по-видимому, из-за его потребления метаногенными формами жизни. У поверхности не найдено никаких следов ацетилена, хотя солнечный ультрафиолет должен постоянно производить его в атмосфере из имеющихся там веществ. Следовательно, что-то уничтожает эти вещества. А поскольку этого "чего-то" наука не знает, остается один вывод: это не "что-то", а "кто-то", а именно: организмы, производящие метан, дышащие водородом и поедающие ацетилен. Именно наличие такого рода бактерий и позволяет объяснить нелогичные явления в атмосфере спутника Сатурна.
Кроме того, в пользу наличия жизни на Титане говорит присутствие значительного количество сложных органических соединений. Присутствующий в атмосфере метан и молекулярный азот разрушаются жестким ультрафиолетовым излучением Солнца и космическими заряженными частицами, попадающими в магнитное поле Сатурна. Этот процесс должен вести к образованию высокоактивных радикалов, легко объединяющихся в более сложные конгломераты молекул.


У нас на Земле о клеточных мембранах все знают из школьного курса биологии.
Двухслойные мембраны из фосфолипидов являются основой всех клеточных мембран на Земле. Даже сама по себе липосома может расти, воспроизводить себя и способствовать протеканию определённых химических реакций необходимых для существования живых организмов. Именно поэтому некоторые биохимики считают, что формирование липосом стало первым шагом на пути к возникновению жизни. Во всяком случае, формирование клеточных мембран должно было произойти на раннем этапе зарождения жизни на Земле.

Если жизнь на Титане в той или иной форме существует,  то без клеточных мембран они не обойдутся, как и всё живое на Земле. Могут ли двухслойные мембраны из фосфолипидов формироваться в жидком метане на Титане? Ответ – нет. В отличие от воды, электрический заряд молекулы метана распределен равномерно. У метана нет полярных свойств воды, поэтому он не может притягивать головки молекул фосфолипида. Такая возможность необходима фосфолипидам для образования земной клеточной мембраны.
Хотя мембраны из фосфолипидов в условиях Титана исключены, ученые считают, что любая клеточная мембрана на Титане всё-таки будет похожа на обратную мембрану из фосфолипидов, полученную в лаборатории. Такая мембрана будет состоять из полярных молекул, соединенных друг с другом за счет разности зарядов, растворенных в неполярном жидком метане. Что же это могут быть за молекулы? За ответами исследователи обратились к данным, полученным с "Кассини" и из лабораторных экспериментов, в ходе которых воссоздавался химический состав атмосферы Титана.

Моделирование показало, что некоторые вещества могут формировать мембраны с подходящими свойствами. Одним из таких веществ стал акрилонитрил, наличие которого в атмосфере Титана в концентрации 10 миллионных долей обнаружил "Кассини". Несмотря на огромную разницу в температурах между криогенными азотосомами и липосомами, существующими при комнатной температуре, моделирование продемонстрировало, что они обладают поразительно схожими свойствами стабильности и реакции на механическое воздействие. Таким образом, клеточные мембраны, подходящие для живых организмов, могут существовать в жидком метане.
Моделирование посредством вычислительной химии показывает, что акрилонитрил и несколько других маленьких полярных органических молекул, содержащих атомы азота, могут формировать «азотосомы» в жидком метане. Азотосомы – это маленькие мембраны в форме сферы, напоминающие липосомы, сформированные из фосфолипидов, растворенных в воде. Компьютерное моделирование показывает, что азотосомы на основе акрилонитрила будут как стабильными, так и гибкими при криогенных температурах в жидком метане, что даёт им необходимые свойства для функционирования в качестве клеточных мембран для гипотетических титанианских живых организмов или любых других организмов на планете с жидким метаном на поверхности.

[Рок]

Некоторые  ссылки по теме:
http://www.pvsm.ru/himiya/100057
В конце статьи находятся ссылки на материалы по теме.

[Константин ВАРБ]

Относительно бактерий дышащих водородом и питающихся ацетиленом - это полная ерунда, там и без водорода есть и что кушать, и самое важное чем заменить калий-натриевый потенциал.
Остальное по ссылке более чем интригующе.

[Rattus]

Жизнь в неполярных растворителях (тем более таких низкомотемпературных как метан-этан) невозможна по причине того, что все чуть более крупные молекулы чем акрилонитрил с любыми гетероатомами заведомо будут гораздо более полярны чем "растворитель", а значит связи между ними будут гораздо сильнее чем с молекулами растворителя и они неизбежно и необратимо кристаллизуются и выпадут из реакционной смеси в осадок.

Автор, Вы вродекак биологии обучаетесь? У Вас практикумы по молбиологии были? ДНК выделяли? Спиртом осаждали? А ведь этанол - это очень даже полярный растворитель. Но - меньше чем вода и ДНК в нем уже не растворяется.
Такие дела.

[Константин ВАРБ]

Жизнь в неполярных растворителях (тем более таких низкомотемпературных как метан-этан) невозможна по причине того, что все чуть более крупные молекулы чем акрилонитрил с любыми гетероатомами заведомо будут гораздо более полярны чем "растворитель", а значит связи между ними будут гораздо сильнее чем с молекулами растворителя и они неизбежно и необратимо кристаллизуются и выпадут из реакционной смеси в осадок.

Да ну? В таком случае жизнь вообще невозможна ни в каком виде ибо якобы нарушает законы термодинамики. 
Кста: глутатион и у нас вполне неплохо работает.

[Rattus]

Да ну? В таком случае жизнь вообще невозможна ни в каком виде ибо якобы нарушает законы термодинамики.

В каком месте?

Кста: глутатион и у нас вполне неплохо работает.

Трипептид из трёх АК, две крайние из которых - вполне полярные. Значит вполне растворимый в воде. Чего бы ему не работать?

[Nucleosome]

ну вообще действительно в неполярном растворителе представить неполярную молекулу сложновато, а неполярной молекуле быть каталитически активной? за счёт чего? заряд размазан везде одинаково, прицепится за что катализируемым?.. правда вещи типа графена могут создавать заряды локально, и если подобные поверхности будут иметь сложную форму, то сойдут за какой ни есть катализатор. также - если молекула имеет большую гидрофобную часть, то она будет вполне растворима и в неполярной среде, даже имея и какую полярную часть. лепидных мембранн да, быть не может, но могут быть мембранны из полярных молекул.

[Константин ВАРБ]

Здесь вообще как и для всякой низкотемпературной жизни может работать очень интересный эффект: диффузия понижается а электро и теплопроводность растёт.
Тем более при тех температурах очень неравномерно
-----------
Сейчас времени просто нет.
-----------
Но и СО и меркаптаны в морях Титана должны присутствовать.

[AlexAV]

неполярной молекуле быть каталитически активной?

Многие формы металлоорганики в неполярных растворителях неплохо растворяются (ферроцен, дибензохром, многие карбонильные комплексы и т.д.). Обычно это атом металла в "шубе" связанных с ним ковалентной и координационной связью слабополярных молекул (аренов, олефинов, угарного газа и т.д.). Каталитическая активность у многих из них в Ox/Red реакциях, реакциях гидрирования и дегидрирования и других часто весьма высока.

[Rattus]

также - если молекула имеет большую гидрофобную часть, то она будет вполне растворима и в неполярной среде, даже имея и какую полярную часть.

Многие формы металлоорганики в неполярных растворителях неплохо растворяются

Так-то да, встает вопрос только - при какой температуре. Если при температуре сабжа - 93,7K - то там кроме них, акрилонитрила, пропана и другой растворенной 1-3-углеродной органики всё, что подлиннее, кристаллизуется быстро и беспощадно. Фракционирование же.
А если взять более вменяемые температуры, то океан гексана (и около того) в космосе, думаю, найти будет непросто, мягко говоря.

[Константин ВАРБ]

В любом случае толстого слоя толинов, да и вообще никакого их присутствия на поверхности Титана не обнаружено.
Так или иначе поверхностью Титана они перерабатываются.
Это установленный факт.
Вопрос лишь каким путём обычным криохимическим или криобиологическим?