Studium substrátů pro autokatalytické reakce

Abstract

This bachelor's thesis focuses on testing substrates in autocatalytic reactions and their kinetic properties in mixtures containing multiple substrates. An autocatalytic reaction is characterized by the fact that one of its reaction products simultaneously acts as a catalyst for the same reaction - thus functioning as an autocatalyst. This mechanism leads to a progressive acceleration of the reaction, as the more product is formed, the more it enhances the continued progression of the reaction. The primary aim of this thesis is to determine whether substrates in a reaction mixture, where an autocatalytic reaction involving multiple substrates occurs simultaneously, can exhibit signs of selective pressure, similar to biological systems. If certain substrates in the mixture demonstrate more effective autocatalytic behavior than others, this could suggest a form of competition among individual molecules, raising the question of the boundary between living and non-living systems. The study of these processes is important not only for fundamental research in autocatalysis but also for a deeper understanding of prebiotic chemistry and the mechanisms that may have played a key role in the origin of life. If it can be demonstrated that chemical systems can spontaneously move toward higher levels of...

Tato bakalářská práce se zaměřuje na testování substrátů v autokatalytických reakcích a jejich kinetických vlastností ve směsích obsahujících více substrátů. Autokatalytická reakce je charakterizována tím, že jeden z produktů reakce zároveň působí jako katalyzátor téže reakce - tedy jako autokatalyzátor. Tento mechanismus vede k postupnému zrychlování reakce, protože čím více produktu vzniká, tím intenzivněji podporuje další průběh reakce. Hlavním cílem této práce je zjistit, zda substráty v reakční směsi, kde probíhá autokatalytická reakce více substrátů současně, mohou vykazovat známky selekčního tlaku, podobně jako je tomu u biologických systémů. Pokud by některé substráty ve směsi měly schopnost efektivnějšího autokatalytického chování než jiné, mohlo by to naznačovat určitou formu konkurence mezi jednotlivými molekulami, což otevírá otázku hranice mezi živými a neživými systémy. Studium těchto procesů je důležité nejen z hlediska základního výzkumu autokatalýzy, ale také pro hlubší pochopení prebiotické chemie a mechanismů, které mohly hrát klíčovou roli ve vzniku života. Pokud by se podařilo prokázat, že chemické systémy mohou samovolně směřovat k vyšší organizovanosti na základě selekčního tlaku, přiblížilo by nás to k lepšímu pochopení evolučních procesů na molekulární úrovni. Klíčová...