矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中的作用

摘要：

地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物,但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界.早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子,提供持续的能量来源.也正是由于矿物光电子能量较高,在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势.其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量,是目前所发现的最高的矿物光电子能量,不仅能直接还原CO2分子为甲酸物质,还可催化其他生命基础物质的合成.在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物"矿物膜"所覆盖,光照下含半导体矿物水钠锰矿的"矿物膜"产生原位、灵敏、长效的光电流,显示出优异的光电效应.生物光合作用中心Mn4CaO5在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体,地球早期"矿物膜"中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn4CaO5与生物光合作用的起源与进化.早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源,矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用.

关键词：地表"矿物膜"、半导体矿物、矿物光电子能量、生命起源基本物质合成、锰簇与光合作用起源

所属期刊栏目：69

分类号：P579;O641;Q939.99

资助基金：国家自然科学基金41820104003;42192502

在线出版日期：2023-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：234-246