Miller-Urey Deneyi

Miller-Urey Deneyi

1953 yılında Amerikalı araştırmacı Stanley Miller tarafından yapılan deneydir. Deney, Miller'in Chicago Üniversitesi'ndeki hocası Harold Urey'in olaydaki katkısından dolayı "Urey-Miller Deneyi" olarak da bilinir.

Miller-Urey Deneyi, kimyasal evrimin oluşumunu denemek üzere, dünyanın ilk zamanlarında var olduğu öngörülen koşulların benzetim yöntemiyle oluşturulduğu bir deneydir.
Miller ve Urey Deneyi, canlılığın nasıl başladığını göstermeye yönelik bir deney olmaktan çok, canlılarda göreceli olarak az bulunan inorganik moleküllerin, canlıların büyük kısmını oluşturan organik moleküllere doğal yöntemlerle nasıl dönüşebileceğini keşfidir.

Miller ve Urey, dünya atmosferinin milyarlarca yıl önceki kimyasal halinin bir benzerini laboratuarda bir deney tüpünde oluşturarak buna “ilksel çorba” adını verdiler. Bu tüpe elektrik ve yüksek basınç uygulayarak protein yapıtaşları olan aminoasitlerin meydana gelişini gözlemlemek istediler. Deneyin amacı, en kaba tabirle hayatın laboratuarda inorganik moleküllerden organik moleküllerin oluşması yoluyla kendi kendine başlayabileceğini ispat etmekti. Sonuçta temel aminoasitlerin tamamı –gecikmeli de olsa- elde edilmişti. (1953’te Miller-Urey beş aminoasitin sentezlendiğini gözlemleyebilse de günümüz teknolojisi ile 2011’de tekrarlanan deneyde 23 aminoasitin oluştuğu görüldü.) Sorun, bu bileşiklerin çabucak dağılmalarıydı. Yani hücrenin yapıtaşları olan RNA ve DNA oluşumuna imkân verecek ölçüde kararlı kalamıyorlardı.
Deneyde ilkel atmosfer koşullarının en temel özellikleri tekrarlanmaktaydı: Buharlaşma, yoğunlaşma, şimşekler ve yıldırımlar. Sağ taraftaki küresel tüpte bulunan gazlar, öncelikle kondansörden geçirilerek yoğunlaştırılır. Daha sona "tuzak" olarak isimlendirilen mekanik bir bölmeden geçirilerek basıncı arttırılan bu sıvılar, ısıtıcıdan geçirilerek tekrar buharlaştırılırlar. Buharalaşan sıvı yükselirken bir örnek alma bölmesinden geçer ve tekrar gaz odasına döner. Gaz odasında ise gaz karışımına düzenli aralıklarla elektrik akımı verilir. Bu da gökyüzünde meydana gelen şimşekleri, düşen yıldırımları ve elektriklenmeleri modeller. Daha sonra gazlar tekrar soğurulur ve yoğunlaştırılır. Bu devinim bu şekilde devam eder. Tıpkı atmosferimizdeki benzer döngülerin sürekli devam etmesi gibi.

Deney Düzeneği
Miller-Urey Deneyi'nin düzeneği, temel olarak aşağıdaki gibiydi:

Urey ve Miller, gerçeğe oldukça yakın bir tahminde bulunarak ilkel Dünya'nın okyanus-atmosferik durumunu, sürekli bir buhar akışı kullanarak, su (H2O), metan (CH4), amonyak (NH3), karbonmonoksit (CO) ve Hidrojen (H2) bulunabileceğini ileri sürdüler ve deney düzeneklerini buna göre tasarladılar.
Deneyde su (H2O), metan (CH4), amonyak (NH3) ve hidrojen (H2) kullanıldı. Kimyasallar, sıvı su ile yarılanmış 500 ml'lik bir şişeye bağlanmış steril bir 5 litrelik cam şişe içinde kapatıldı. Küçük şişedeki sıvı su, buharlaşmaya neden olmak için ısıtıldı ve su buharının daha büyük bir şişeye girmesine izin verildi. Gaz halindeki karışım daha sonra kimyasal reaksiyona neden olan elektriksel deşarja maruz bırakıldı: Yıldırımı simüle etmek için elektrotlar arasında sürekli elektriksel kıvılcımlar ateşlendi ve daha sonra simüle edilmiş atmosfer tekrar soğutuldu, böylece su yoğunlaştırıldı ve karışım, iki ucunda elektrotlar bulunan aparatın altında yer alan U şeklinde bir tuzakta kapatıldı. Bir günden sonra, tüpteki karışım pembe renge dönüştü. Bir haftalık sürekli işlemin sonunda, kaynama kabı çıkarıldı ve mikrobiyal kontaminasyonu önlemek için cıva klorür ilave edildi. Reaksiyon, baryum hidroksit ve sülfürik asit eklenerek durduruldu ve safsızlıkları uzaklaştırmak için buharlaştırıldı. Miller, kağıt kromatografisini kullanarak, solüsyonda bulunan beş amino asidi tespit etti; glisin, a-alanin ve β-alanin pozitif olarak belirlenirken, aspartik asit ve a-aminobütirik asit (AABA), lekelerin soluk kalması nedeniyle daha az belirgindi.
Amino asitler, hücresel yaşamın temel yapısal ve fonksiyonel bileşenleri olduğundan, deney, dünyadaki yaşamın kökeni için doğal organik sentez olasılığını göstermiştir.

Deneyin Kimyası
Deney aslında çok basit kimyasal tepkimelere dayanmaktaydı; zaten onu bu kadar etkili kılan da bu özelliğidir. Düzenekteki kimyasallar, sadece basit tepkimelerden (yani tek basamaklı tepkimelerden) geçerek hidrojen siyanit (HCN), formaldehit (CH2O), asetilen (C2H2), siyanoasetilen (C3HN) gibi kimyasallara dönüşebilmektedir. Sonrasında ise hidrojen siyanit, formaldehit ve amonyak, Strecker Sentezi olarak bilinen bir tepkimeye girerek aminoasitleri ve diğer biyomolekülleri üretebilir. Benzer şekilde, Butlerov Tepkimesi aracılığıyla formaldehit ile su tepkimeye girerek riboz gibi birçok önemli organik şekeri üretebilir.

Karışım bileşenleri arasındaki tek adımlı reaksiyonlar, hidrojen siyanür (HCN), formaldehit (CH20) ve diğer aktif ara bileşikler (asetilen, siyanoasetilen, vb.) üretebilir:

CO2 → CO + [O] (atomik oksijen)
CH4 + 2[O] → CH20 + H20
CO + NH3 → HCN + H20
CH4 + NH3 → HCN + 3H2 (BMA işlemi)

Formaldehit, amonyak ve HCN, daha sonra, amino asitleri ve diğer biyomolekülleri oluşturmak için Strecker senteziyle reaksiyona girer:

CH2O + HCN + NH3 → NH2-CH2-CN + H20
NH2-CH2-CN + 2H20 → NH3 + NH2-CH2-COOH (glisin)

Dahası, su ve formaldehit, Butlerov'un riboz gibi çeşitli şekerler üretme reaksiyonu yoluyla tepki verebilir.
Deneyler, proteinlerin ve diğer makromoleküllerin yapı bloklarının basit organik bileşiklerinin, enerji ilavesiyle gazlardan oluşturulabildiğini göstermiştir.

Derlemedir.

Alıntılanan kaynak siteler:
- https://sorularlaislamiyet.com/evrime-delil-olarak-gosterilen-miller-urey-deneyi-hakkinda-bilgi-verir-misiniz
- https://en.wikipedia.org/wiki/Urey-Miller_experiment
- https://evrimagaci.org/article/tr/abiyogenez-14-miller-urey-deneyi-nedir-ne-degildir

MsXLabs Üye Girişi