Koacervatuotos charakteristikos, ryšys su gyvenimo kilme



The coacervates jie yra organizuotos baltymų, angliavandenių ir kitų medžiagų grupės. Terminas „coacervado“ kilęs iš lotynų kalbos coacervare ir tai reiškia „klasterį“. Šios molekulinės grupės turi tam tikrų ląstelių savybių; Dėl šios priežasties Rusijos mokslininkas Aleksandras Oparinas pasiūlė, kad šie koacervatai sukeltų juos.

Oparinas pasiūlė, kad primityviosiose jūrose tikriausiai egzistavo tinkamos sąlygos šių struktūrų formavimui, nuo laisvos organinės molekulių grupės. Tai reiškia, kad iš esmės koacervatai yra laikomi etaloniniu modeliu.

Šie koacervatai galėtų sugerti kitas molekules, augti ir sukurti sudėtingesnes vidines struktūras, panašias į ląsteles. Vėliau mokslininkų Millerio ir Urey eksperimentas leido atkurti primityviosios žemės sąlygas ir koacervatų susidarymą.

Indeksas

  • 1 Charakteristikos
  • 2 Ryšys su gyvenimo kilme
    • 2.1 Fermentų veiksmai
  • 3 Koacervatų teorija
    • 3.1 Fermentai ir gliukozė
  • 4 Programos
    • 4.1 „Žalieji“ metodai
  • 5 Nuorodos

Savybės

- Jie generuojami grupuojant skirtingas molekules (molekulinius spiečius).

- Jie yra organizuotos makromolekulinės sistemos.

- Jie gali savarankiškai atskirti nuo tirpalo, kur jie yra, tokiu būdu formuojant izoliuotus lašus.

- Jie gali įsisavinti organinius junginius.

- Jie gali padidinti jų svorį ir tūrį.

- Jie sugeba padidinti savo vidinį sudėtingumą.

- Jie turi izoliacinį sluoksnį ir gali savarankiškai išsaugoti.

Ryšys su gyvenimo kilme

20-ajame dešimtmetyje biochemikas Aleksandras Oparinas ir britų mokslininkas J. B. S. Haldanas savarankiškai sukūrė panašias idėjas apie sąlygas, būtinas gyvybės kilimui Žemėje..

Abi teigė, kad organinės molekulės gali būti susidariusios iš abiogeninių medžiagų, esant išoriniam energijos šaltiniui, pvz., Ultravioletinei spinduliuotei..

Kitas jo pasiūlymas buvo primityvios atmosferos savybių mažinimas: labai mažai laisvo deguonies kiekio. Be to, jie pasiūlė, kad tarp kitų dujų būtų amoniako ir vandens garų.

Jie įtarė, kad pirmosios gyvybės formos pasirodė vandenyje, šiltos ir primityvios, ir kad jos buvo heterotrofinės (jos buvo iš anksto pagamintos maistinės medžiagos iš primityvioje žemėje esančių junginių), o ne autotrofinės (gaminant maistą ir maistines medžiagas iš saulės spindulių). arba neorganinės medžiagos) \ t.

Oparinas manė, kad koacervatų susidarymas skatino kitų sudėtingesnių sferinių agregatų susidarymą, kurie buvo susiję su lipidų molekulėmis, leidžiančiomis juos laikyti kartu su elektrostatinėmis jėgomis, o tai galėjo būti ląstelių pirmtakai..

Fermentų veiksmai

Oparino koacervatų darbas patvirtino, kad fermentai, būtini medžiagų apykaitos biocheminėms reakcijoms, veikė labiau, kai jie buvo surišti membranoje surištose sferose, negu tada, kai jie buvo laisvi vandeniniuose tirpaluose..

Haldanas, kuris nebuvo susipažinęs su Oparino koacervatais, manė, kad pirmiausia susidaro paprastos organinės molekulės ir kad, esant ultravioletinei šviesai, jie tapo vis sudėtingesni, todėl atsirado pirmųjų ląstelių.

Haldanės ir Oparino idėjos sudarė pagrindą daugeliui abiogenesio, gyvenimo iš negyvų medžiagų, tyrimų, kurie įvyko per pastaruosius dešimtmečius..

Koacervatų teorija

Koakervatų teorija yra teorija, kurią išreiškė biochemikas Aleksandras Oparinas, ir teigia, kad prieš gyvybę kilo mišrių koloidinių vienetų, vadinamų koacervatais, formavimas.

Koacervatai susidaro, kai į vandenį įpilama keletas baltymų ir angliavandenių derinių. Baltymai sudaro aplinkinį vandens sluoksnį, kuris yra aiškiai atskirtas nuo vandens, kuriame jie yra suspenduoti.

Šiuos koacervatus tyrė Oparin, kurie nustatė, kad tam tikromis sąlygomis koakervatai gali būti stabilizuojami vandenyje per kelias savaites, jei jiems skiriamas metabolizmas, arba sistema, skirta energijos gamybai..

Fermentai ir gliukozė

Norėdami tai pasiekti, Oparin pridėjo į vandenį fermentų ir gliukozės (cukraus). Koacervatas absorbuoja fermentus ir gliukozę, po to fermentai sukėlė koacervatą gliukozės sujungimui su kitais angliavandeniais..

Dėl to padidėjo koacervatas. Gliukozės reakcijos atliekos buvo pašalintos iš koacervato.

Kai koacervatas tapo pakankamai didelis, jis pradėjo spontaniškai įsilaužti į mažesnius koacervatus. Jei iš koacervato gautos struktūros gavo fermentus arba sugebėjo sukurti savo fermentus, jie gali toliau augti ir vystytis.

Vėliau, atlikus amerikiečių biochemikų Stanley Miller ir Harold Urey darbą, paaiškėjo, kad tokios organinės medžiagos gali būti susidariusios iš neorganinių medžiagų imituotomis ankstyvosios Žemės sąlygomis..

Su savo svarbiu eksperimentu jie sugebėjo parodyti aminorūgščių sintezę (pagrindinius baltymų elementus), perduodant kibirkštį per paprastų dujų mišinį uždaroje sistemoje..

Programos

Šiuo metu coacervates yra labai svarbios chemijos pramonės priemonės. Daugelyje cheminių procedūrų reikalinga junginių analizė; Tai ne visada lengvas žingsnis, be to, tai labai svarbu.

Dėl šios priežasties mokslininkai nuolat stengiasi kurti naujas idėjas, kad pagerintų šį svarbų žingsnį rengiant pavyzdžius. Jų tikslas visada yra pagerinti mėginių kokybę prieš atliekant analitines procedūras.

Šiuo metu yra daug metodų, naudojamų iš anksto koncentruoti mėginius, tačiau kiekvienas, be daugelio privalumų, taip pat turi tam tikrų apribojimų. Šie trūkumai skatina nuolat tobulinti naujas ekstrahavimo technologijas, efektyvesnes nei esami metodai.

Šiuos tyrimus taip pat skatina reglamentai ir aplinkosaugos klausimai. Literatūroje pateikiamas pagrindas daryti išvadą, kad vadinamieji „žaliųjų ekstrahavimo būdai“ atlieka svarbų vaidmenį šiuolaikiniuose mėginių paruošimo metoduose.

„Žalieji“ metodai

Ekstrakcijos „žalias“ pobūdis gali būti pasiektas mažinant cheminių produktų, pvz., Organinių tirpiklių, vartojimą, nes jie yra toksiški ir žalingi aplinkai..

Procedūros, kurios paprastai naudojamos mėginiams ruošti, turėtų būti draugiškos aplinkai, būti lengvai įgyvendinamos, mažos kainos ir trumpesnės trukmės, kad būtų galima atlikti visą procesą..

Šiuos reikalavimus atlieka naudojant koacervatus mėginių ruošimui, nes jie yra koloidai, turintys daug tenso aktyviųjų medžiagų ir taip pat veikia kaip ekstrahavimo terpė..

Taigi koacervatai yra perspektyvi alternatyva mėginių ruošimui, nes jie leidžia koncentruoti organinius junginius, metalo jonus ir nanodaleles skirtinguose mėginiuose..

Nuorodos

  1. Evreinova, T.N., Mamontova, T. W., Karnauhovas, V.N., Stephanovas, S.B., ir Hrust, U. R. (1974). Coacervate sistemos ir gyvenimo kilmė. Gyvybės kilmė, 5(1-2), 201-205.
  2. Fenchel, T. (2002). Gyvybės kilmė ir ankstyvoji evoliucija. „Oxford University Press“.
  3. Helium, L. (1954). Koakervacijos teorija. Nauja kairė apžvalga, 94(2), 35-43.
  4. Lazcano, A. (2010). Istorinės kilmės tyrimų plėtra. Cold Spring Harbor perspektyvos biologijoje, (2), 1-8.
  5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Koacervato pagrindu ekstrahavimo metodų teorija ir naujausi taikymai. Trac - analizės chemijos tendencijos, 71, 282-292.
  6. Novak, V. (1974). Gyvenimo kilmės koakervatinė teorija. Gyvybės ir evoliucinės biochemijos kilmė, 355-356.
  7. Novak, V. (1984). Dabartinė koacervato-koacervato teorijos būklė; ląstelių struktūros kilmė ir evoliucija. Gyvybės kilmė, 14, 513-522.
  8. Oparin, A. (1965). Gyvybės kilmė. Doverio leidiniai, Inc.