Abiotinės sintezės pagrindinės charakteristikos

The Abiotinės sintezės teorija yra postulatas, kuriame siūloma, kad gyvenimas kiltų iš negyvų junginių (abiotinis = ne gyvas). Tai rodo, kad gyvenimas palaipsniui atsirado dėl organinių molekulių sintezės. Tarp šių organinių molekulių yra aminorūgštys, kurios yra sudėtingesnių struktūrų, sudarančių gyvas ląsteles, pirmtakai.

Mokslininkai, siūlę šią teoriją, buvo rusų mokslininkas Aleksandras Oparinas ir britų biochemikas Johnas Haldanas. Kiekvienas iš šių mokslininkų, tyrinėdamas save, pasiekė tą pačią hipotezę: kad gyvybės kilmė Žemėje kilo iš organinių ir mineralinių junginių (negyvų medžiagų), kurios anksčiau egzistavo primityvioje atmosferoje.

Indeksas

• 1 Ką sudaro??
• 2 Oparino ir Haldano teorija
  • 2.1 Teoriniai argumentai
• 3 Eksperimentai, palaikantys abiotinės sintezės teoriją
  • 3.1 Miller ir Urey eksperimentas
  • 3.2 „Juan Oró“ eksperimentas
  • 3.3 „Sydney Fox“ eksperimentas
  • 3.4 Alfonso Herrera eksperimentas
• 4 Nuorodos

Ką ji sudaro??

Abiotinės sintezės teorija teigia, kad gyvybės kilmė Žemėje įvyko dėl to, kad mišinys tarp neorganinių ir organinių junginių, kurie buvo to laiko atmosferoje, buvo užpildyti vandeniliu, metanu, vandens garais, anglies dioksido ir amoniako.

Oparino ir Haldanės teorija

Oparinas ir Haldanas manė, kad primityvioji Žemė turėjo mažinančią atmosferą; tai yra atmosfera, kurioje yra mažai deguonies, kurioje esančios molekulės linkusios paaukoti savo elektronus.

Vėliau atmosfera palaipsniui pasikeis, sukeldama paprastas molekules, tokias kaip molekulinis vandenilis (H2), metanas (CH4), anglies dioksidas (CO2), amoniakas (NH3) ir vandens garai (H2O). Esant tokioms sąlygoms, jie pasiūlė:

- Paprastos molekulės galėjo reaguoti, naudodamos saulės spindulių gaunamą energiją, elektrines iškrovas iš audrų, šilumą iš Žemės šerdies, tarp kitų energijos rūšių, kurios galiausiai paveikė fizines ir chemines reakcijas.

- Tai paskatino koakervatų susidarymą (molekulių sistemas, iš kurių gyvybė kilo pagal vandenynus)..

- Šioje „primityvioje sriuboje“ sąlygos būtų tinkamos, kad statybiniai blokai galėtų būti sujungti vėliau.

- Iš šių reakcijų susidarė didesnės ir sudėtingesnės molekulės (polimerai), pvz., Baltymai ir nukleino rūgštys, kurios greičiausiai buvo palankios vandeniui, esančiam netoli vandenyno, buvimo..

- Šie polimerai galėjo būti surinkti į vienetus ar struktūras, kuriuos būtų galima išlaikyti ir pakartoti. Oparinas manė, kad jie galėjo būti grupuotų baltymų "kolonijos", kad galėtų atlikti metabolizmą, ir Haldane pasiūlė, kad makromolekulės būtų įdėtos į membranas, kad susidarytų ląstelės..

Svarstymai apie teoriją

Šio modelio duomenys tikriausiai nėra visiškai teisingi. Pavyzdžiui, dabar geologai tiki, kad primityvioji atmosfera nesumažėjo, ir nėra aišku, ar tvenkiniai prie vandenyno krašto yra tikėtina vieta pirmam gyvenimui.

Tačiau pagrindinė idėja „palaipsniui ir spontaniškai sudaryti paprastų molekulių grupes, tada sudėtingesnių struktūrų formavimasis ir galiausiai gebėjimas savarankiškai atkartoti“ išlieka daugelio hipotezių, susijusių su kilme, pagrindu. dabartinį gyvenimą.

Eksperimentai, paremiantys abiotinės sintezės teoriją

„Miller“ ir „Urey“ eksperimentas

1953 m. Stanley Miller ir Harold Urey bandė išbandyti Oparin ir Haldane idėjas. Jie atrado, kad organinės molekulės gali atsirasti spontaniškai, esant mažesnėms sąlygoms, panašioms į anksčiau aprašytos primityviosios Žemės sąlygas.

„Miller“ ir „Urey“ pastatė uždarą sistemą, kurioje buvo karšto vandens kiekis ir dujos, kurios, kaip manoma, yra gausios ankstyvoje Žemės atmosferoje: metanas (CH4), anglies dioksidas (CO2) ir amoniakas (NH3)..

Kad imituotų spindulius, kurie galėjo suteikti reikiamą energiją cheminėms reakcijoms, kurios sukėlė sudėtingiausius polimerus, Miller ir Urey savo elektrinėje sistemoje per elektrodą išsiuntė elektros smūgius..

Išleidus eksperimentą savaitę, „Miller“ ir „Urey“ atrado, kad susidarė keletas amino rūgščių, cukrų, lipidų ir kitų organinių molekulių..

Didelių, sudėtingų molekulių tipo DNR ir baltymų trūksta. Tačiau „Miller-Urey“ eksperimentas parodė, kad bent kai kurie šių molekulių pagrindiniai komponentai gali būti spontaniškai sudaryti iš paprastų junginių.

„Juan Oró“ eksperimentas

Toliau ieškodamas gyvenimo kilmės, Ispanijos mokslininkas Juanas Oró savo biochemines žinias naudojo laboratorinėms sąlygoms sintezuojant kitas gyvybei svarbias organines molekules..

Oro atsakė į Millerio ir Urey eksperimento sąlygas, kurios gamina cianido darinius dideliais kiekiais.

Naudojant šį produktą (vandenilio rūgštis), amoniaką ir vandenį, šis tyrėjas sugebėjo sintezuoti adenino molekules, vieną iš keturių DNR azoto bazių ir vieną iš ATP komponentų - pagrindinę molekulę, kuri suteikia energiją daugumai gyvų būtybių..

Kai ši išvada buvo paskelbta 1963 m., Ji turėjo ne tik mokslinį, bet ir populiarų poveikį, nes ji parodė galimybę nukreipti nukleotidus į primityviąją žemę be jokios išorinės įtakos..

Jis taip pat sugebėjo sintezuoti, atkurti laboratorijoje aplinką, panašią į ankstyvosios Žemės aplinką, kitus organinius junginius, daugiausia lipidus, kurie yra ląstelių membranų dalis, kai kuriuos baltymus ir aktyvius fermentus, svarbius metabolizmui..

„Sydney Fox“ eksperimentas

1972 m. Sidnėjus Foxas ir jo bendradarbiai atliko eksperimentą, leidžiantį sukurti struktūras su membraninėmis ir osmotinėmis savybėmis; tai yra, panašus į gyvas ląsteles, kurias jie vadino Baltymų mikrosferos.

Naudojant sausą aminorūgščių mišinį, jie pradėjo juos šildyti iki vidutinės temperatūros; taip jie pasiekė polimerų susidarymą. Šie polimerai, ištirpę fiziologiniame tirpale, susidarė mažų lašelių bakterijų ląstelių, galinčių atlikti tam tikras chemines reakcijas, dydį.

Šiuose mikropakečiuose buvo dvigubas pralaidus apvalkalas, panašus į dabartines ląstelių membranas, kurios leido jiems hidratuoti ir dehidratuoti priklausomai nuo pokyčių aplinkoje, kur jie buvo.

Visi šie stebėjimai, gauti iš mikrosferų tyrimo, parodė, kaip vyksta procesai, kurie galėjo atsirasti iš pirmųjų ląstelių.

Alfonso Herrera eksperimentas

Kiti mokslininkai atliko savo eksperimentus, kad bandytų pakartoti molekulines struktūras, kurios sukėlė pirmas ląsteles. Meksikos mokslininkas Alfonso Herrera sugebėjo dirbtinai kurti struktūras, kurias jis pavadino sulfobios ir kolpoidais.

Herrera naudojo tokių medžiagų, kaip amonio sulfocianidas, amonio tiosianatas ir formaldehidas, mišinius, su kuriais jis sugebėjo susintetinti mažos didelės molekulinės masės struktūras. Šios sieros turtingos struktūros buvo organizuotos panašiai kaip gyvos ląstelės, todėl jis juos pavadino sulfobios.

Panašiai jis sumaišė alyvuogių aliejų ir benziną su nedideliais kiekiais natrio hidroksido, kad sukurtų kitų rūšių mikrostruktūras, kurios buvo organizuotos panašiai kaip pirmuoniai; prie šių mikrosferų jis juos pavadino.

Nuorodos

1. Carranza, G. (2007). Biologija I. Redakcinė riba, Meksika.
2. Flores, R., Herrera, L. & Hernández, V. (2004). Biologija 1 (1 red.). Redakcija Progreso.
3. Fox, S. W. (1957). Cheminė spontaniškos kartos problema. Chemijos švietimo žurnalas, 34(10), 472-479.
4. Fox, S. W., ir Harada, K. (1958). Aminorūgščių terminis kopolimerizavimas į produkcijos spektrą. Mokslas, 128, 1214.
5. Gama, A. (2004). Biologija: biogenezė ir mikroorganizmai (2 red.). „Pearson Education“.
6. Gama, A. (2007). Biologija I: konstruktyvistinis požiūris (3-asis red.). „Pearson Education“.
7. Gordon-Smith, C. (2003). Oparino-Haldanės hipotezė. Į Gyvybės kilmė: dvidešimtojo amžiaus orientyrai. Gauta iš: simsoup.info
8. Herrera, A. (1942). Naujas gyvenimo ir gyvenimo pobūdžio teorija. Mokslas, 96: 14.
9. Ledesma-Mateos, I., ir Cleaves, H. J. (2016). Alfonso Luis Herrera ir Evoliucijos ir gyvenimo pradžios studijų Meksikoje pradžia. Molekulinės evoliucijos leidinys, 83(5-6), 193-203.
10. McCollom, T. (2013). „Miller-Urey“ ir už jos ribų: Kas per pastaruosius 60 metų sužinojo apie prebiotines organines sintezės reakcijas?. Metinė Žemės ir planetinių mokslų apžvalga, 41, 207-229.
11. Miller, S. (1953) Aminorūgščių gamyba galimose primityviosiose Žemės sąlygose. Mokslas 117: 528 - 529
12. Miller, S. L. (1955). Kai kurių organinių junginių gamyba galimų primityvių žemės sąlygų sąlygomis. Amerikos chemijos draugijos leidinys.
13. Miller, S.L., Urey, H. C. & Oró, J. (1976). Organinių junginių kilmė primityvioje žemėje ir meteorituose. Molekulinės evoliucijos leidinys, 9(1), 59-72.
14. Oñate, L. (2010). Biologija 1, 1 tomas. „Cengage“ mokymosi redaktoriai.
15. Parker, E.T., Cleaves, H.J., Callahan, M.P., Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., ir Bada, J. L. (2011). Metionino ir kitų sieros turinčių organinių junginių prebiotinė sintezė primityvioje žemėje: šiuolaikinis pakartotinis įvertinimas, pagrįstas nepaskelbtu 1958 m. Stanley Miller eksperimentu. Biosferų gyvenimo ir evoliucijos kilmė, 41(3), 201-212.