Koacervated Characteristics, saikne ar dzīvības izcelsmi

The koacervāti tie ir organizētas olbaltumvielu, ogļhidrātu un citu materiālu grupas. Termins coacervado nāk no latīņu valodas coacervare un tas nozīmē "klasteru". Šīm molekulārajām grupām ir dažas šūnu īpašības; Šī iemesla dēļ krievu zinātnieks Aleksandrs Oparins ierosināja, ka šie koacerāti ir radušies.

Oparīns ierosināja, ka primitīvajās jūrās, iespējams, pastāvēja piemēroti apstākļi šo struktūru veidošanai no brīvo organisko molekulu grupas. Tas ir, būtībā coacervates tiek uzskatīti par precellular modeli.

Šie koacervāti varētu absorbēt citas molekulas, augt un attīstīt sarežģītākas iekšējās struktūras, līdzīgas šūnām. Vēlāk, zinātnieku Millera un Urey eksperimenti atļāva atjaunot primitīvas Zemes apstākļus un koacervātu veidošanos..

Indekss

• 1 Raksturojums
• 2 Saistība ar dzīves izcelsmi
  • 2.1 Enzīmu darbība
• 3 Koacervātu teorija
  • 3.1 Fermenti un glikoze
• 4 Pieteikumi
  • 4.1 "Zaļās" metodes
• 5 Atsauces

Funkcijas

- Tie tiek ģenerēti, grupējot dažādas molekulas (molekulāro sparu).

- Tās ir organizētas makromolekulārās sistēmas.

- Viņiem ir iespēja paššķirt no šķīduma, kur tie ir, tādējādi veidojot izolētus pilienus.

- Tās var absorbēt organiskos savienojumus.

- Tie var palielināt to svaru un apjomu.

- Viņi spēj palielināt savu iekšējo sarežģītību.

- Viņiem ir izolējošs slānis, un tie var sevi saglabāt.

Saistība ar dzīves izcelsmi

20. gs. 20. gados biochemists Aleksandrs Oparins un britu zinātnieks J. B. S. Haldāns patstāvīgi izveidoja līdzīgas idejas par apstākļiem, kas nepieciešami dzīves sākumam uz Zemes..

Abi ierosināja, ka organiskas molekulas var veidoties no abiogēniem materiāliem ārēja enerģijas avota, piemēram, ultravioletā starojuma, klātbūtnē..

Vēl viens no viņa priekšlikumiem bija primitīvas atmosfēras pazeminošo īpašību samazināšana: ļoti neliels daudzums brīvā skābekļa. Turklāt viņi ierosināja, ka tajā ir arī amonjaka un ūdens tvaiki.

Viņi aizdomās, ka pirmās dzīves formas parādījās okeānā, siltas un primitīvas, un ka tās bija heterotrofas (tās ieguva iepriekš sagatavotas barības vielas no primitīvajā zemē esošajiem savienojumiem), nevis autotrofiskas (radot pārtiku un barības vielas no saules gaismas) vai neorganiskie materiāli).

Oparīns uzskatīja, ka koacervātu veidošanās veicināja citu sarežģītāku sfērisku agregātu veidošanos, kas bija saistīti ar lipīdu molekulām, kas ļāva tām noturēties kopā ar elektrostatiskiem spēkiem, un kas varētu būt šūnu prekursori..

Enzīmu darbība

Oparīna koacervātu darbs apstiprināja, ka fermenti, kas ir būtiski metabolisma bioķīmiskām reakcijām, darbojās vairāk, ja tie bija iekļauti membrānas saistītās sfērās, nekā tad, kad tie būtu brīvi ūdens šķīdumos..

Haldane, kurš nebija pazīstams ar Oparin coacervates, uzskatīja, ka pirmās veidojas vienkāršas organiskās molekulas un ka ultravioletās gaismas klātbūtnē tās kļūst arvien sarežģītākas, radot pirmās šūnas.

Haldane un Oparina idejas veidoja pamatu daudziem pētījumiem par abiogenēzi, dzīvības izcelsmi no nedzīvām vielām, kas notika pēdējās desmitgadēs..

Koacervātu teorija

Koacervātu teorija ir teorija, ko izsaka bioķīmiķis Aleksandrs Oparins, un liek domāt, ka dzīvības izcelsmei sekoja jauktas koloidālas vienības, ko sauc par koacervātiem..

Koacervāti veidojas, ja ūdenim pievieno vairākas olbaltumvielu un ogļhidrātu kombinācijas. Proteīni veido apkārtējo ūdens slāni, kas ir skaidri nošķirti no ūdens, kurā tie ir apturēti.

Šos koacervātus pētīja Oparin, kas atklāja, ka noteiktos apstākļos koakervātus var stabilizēt ūdenī nedēļas laikā, ja viņiem tiek piešķirta vielmaiņa, vai sistēma enerģijas ražošanai..

Fermenti un glikoze

Lai to panāktu, Oparin pievienoja ūdenim fermentus un glikozi (cukuru). Koacervāts uzsūcas fermentus un glikozi, pēc tam fermenti izraisīja koacervātu, lai kombinētu glikozi ar citiem ogļhidrātiem..

Tas izraisīja koakervāta palielināšanos. Glikozes reakcijas atkritumi tika izvadīti no koacervāta.

Kad coacervate kļuva pietiekami liela, tā sāka spontāni ielauzties mazākos koacervātos. Ja struktūras, kas iegūtas no koacervāta, saņēma fermentus vai spēja radīt savus enzīmus, tie varētu turpināt augt un attīstīties.

Pēc tam amerikāņu biochemistu Stanley Miller un Harold Urey turpmākais darbs parādīja, ka šādus organiskos materiālus var veidot no neorganiskām vielām agrīnā Zemes simulētos apstākļos..

Pateicoties svarīgajam eksperimentam, viņi varēja demonstrēt aminoskābju sintēzi (proteīnu pamatelementi), izdalot dzirksteles, izmantojot vienkāršu gāzu maisījumu slēgtā sistēmā.

Programmas

Pašlaik coacervates ir ļoti svarīgi instrumenti ķīmijas rūpniecībai. Daudzās ķīmiskās procedūrās ir nepieciešama savienojumu analīze; Šis ir solis, kas ne vienmēr ir viegls un turklāt tas ir ļoti svarīgi.

Šī iemesla dēļ pētnieki nepārtraukti strādā, lai izstrādātu jaunas idejas, lai uzlabotu šo izšķirošo soli paraugu sagatavošanā. To mērķis vienmēr ir uzlabot paraugu kvalitāti pirms analītisko procedūru veikšanas.

Pašlaik paraugu iepriekšējai koncentrēšanai tiek izmantotas daudzas metodes, bet katrai no tām, bez vairākām priekšrocībām, ir arī daži ierobežojumi. Šie trūkumi veicina jaunu ekstrakcijas metožu nepārtrauktu attīstību, kas ir efektīvāka nekā esošās metodes.

Šīs izmeklēšanas pamatā ir arī noteikumi un vides problēmas. Literatūrā ir sniegts pamats, lai secinātu, ka tā sauktajām "zaļās ieguves metodēm" ir būtiska nozīme mūsdienu paraugu sagatavošanas metodēs.

"Zaļās" metodes

Ekstrakcijas procesa "zaļo" raksturu var panākt, samazinot ķīmisko produktu, piemēram, organisko šķīdinātāju, patēriņu, jo tie ir toksiski un videi kaitīgi..

Procedūrām, ko parasti izmanto paraugu sagatavošanai, jābūt videi draudzīgām, tām jābūt viegli īstenojamām, tām jābūt zemām izmaksām un tām jābūt īsākām, lai veiktu visu procesu..

Šīs prasības tiek ievērotas, uzklājot koacervātus paraugu sagatavošanā, jo tie ir koloīdi, kas ir bagāti ar tenso aktīvajām vielām un darbojas arī kā ekstrakcijas vide..

Tādējādi koacervāti ir daudzsološa alternatīva paraugu sagatavošanai, jo tie ļauj koncentrēt organiskos savienojumus, metāla jonus un nano daļiņas dažādos paraugos..

Atsauces

1. Evreinova, T.N., Mamontova, T.W., Karnauhovs, V.N., Stephanovs, S.B., & Hrust, U. R. (1974). Coacervate sistēmas un dzīves izcelsme. Dzīvības izcelsme, 5(1-2), 201-205.
2. Fenchel, T. (2002). Dzīvības izcelsme un agrīna attīstība. Oxford University Press.
3. Hēlijs, L. (1954). Koakervācijas teorija. Jauns kreisais pārskats, 94(2), 35-43.
4. Lazcano, A. (2010). Izcelsmes pētījumu vēsturiskā attīstība. Aukstā pavasara ostas perspektīvas bioloģijā, (2), 1-8.
5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Koacervāta bāzes ekstrakcijas metožu teorija un jaunākie pielietojumi. Trac - analītiskās ķīmijas tendences, 71, 282-292.
6. Novak, V. (1974). Dzīves izcelsmes Coacervate-in-Coacervate teorija. Dzīvības izcelsme un evolucionārā bioķīmija, 355-356.
7. Novak, V. (1984). Koacervāta-koacervāta teorijas pašreizējais stāvoklis; šūnu struktūras izcelsme un attīstība. Dzīvības izcelsme, 14, 513-522.
8. Oparin, A. (1965). Dzīvības izcelsme. Dovera publikācijas, Inc.