Ciri-ciri Coacervated, Hubungan dengan Asal Kehidupan



The coacervates mereka dianjurkan kumpulan protein, karbohidrat dan bahan lain dalam penyelesaian. Istilah coacervado berasal dari bahasa Latin coacervare dan ini bermakna "cluster." Kumpulan molekul ini mempunyai beberapa sifat sel; Oleh sebab itu, ahli sains Rusia, Aleksander Oparin mencadangkan bahawa koakervis menimbulkan masalah ini.

Oparin mencadangkan bahawa di laut primitif mungkin terdapat keadaan yang sesuai untuk pembentukan struktur ini, dari kumpulan molekul organik longgar. Iaitu, pada dasarnya koaguru dianggap sebagai model pendahuluan.

Coacervates ini mempunyai keupayaan untuk menyerap molekul lain, mengembangkan dan mengembangkan struktur dalaman yang lebih kompleks, sama dengan sel. Kemudian, eksperimen saintis Miller dan Urey dibenarkan untuk mencipta semula keadaan bumi primitif dan pembentukan coacervates.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri
  • 2 Hubungan dengan asal usul kehidupan
    • 2.1 Tindakan enzim
  • 3 Teori coacervates
    • 3.1 Enzim dan glukosa
  • 4 Aplikasi
    • 4.1 "Hijau" teknik
  • 5 Rujukan

Ciri-ciri

- Ia dihasilkan dengan mengelompokkan molekul yang berbeza (kumpulan molekul).

- Mereka dianjurkan sistem makromolekul.

- Mereka mempunyai keupayaan untuk memisahkan diri dari penyelesaian di mana mereka berada, sehingga membentuk titisan terpencil.

- Mereka boleh menyerap sebatian organik di dalamnya.

- Mereka boleh meningkatkan berat badan dan jumlah mereka.

- Mereka mampu meningkatkan kerumitan dalaman mereka.

- Mereka mempunyai lapisan penebat dan boleh mengekalkan diri.

Hubungan dengan asal usul kehidupan

Pada tahun 1920-an, biokimia Aleksandr Oparin dan saintis Inggeris J. B. Haldane secara bebas menubuhkan idea-idea yang sama mengenai syarat-syarat yang diperlukan untuk asal usul kehidupan di Bumi..

Kedua-duanya mencadangkan bahawa molekul organik dapat dibentuk dari bahan abiogenik dengan adanya sumber tenaga luaran, seperti radiasi ultraviolet.

Satu lagi cadangannya adalah bahawa suasana primitif telah mengurangkan sifat: jumlah oksigen bebas yang sangat kecil. Di samping itu, mereka mencadangkan ia mengandungi ammonia dan wap air, antara gas lain.

Mereka disyaki bahawa bentuk pertama kehidupan muncul di lautan, panas dan primitif, dan adalah heterotrophic (nutrien diperolehi terbentuk terlebih dahulu sebatian yang sedia ada pada awal Earth) dan bukannya autotrophic (menjana makanan dan nutrien daripada cahaya matahari atau bahan bukan organik).

Oparin percaya bahawa pembentukan coacervates menggalakkan pembentukan agregat sfera yang lebih kompleks, yang dikaitkan dengan molekul lipid yang membolehkan mereka diadakan bersama oleh daya elektrostatik, dan yang mungkin telah prekursor sel.

Tindakan enzim

Kerja coacervates Oparin mengesahkan bahawa, penting untuk tindak balas biokimia metabolisme, enzim berfungsi lebih apabila mereka yang terkandung dalam membran sfera yang terikat daripada apabila dalam penyelesaian akueus.

Haldane, yang tidak biasa dengan coacervates Oparin, percaya bahawa molekul organik mudah terbentuk pertama dan yang di hadapan cahaya ultraungu, menjadi semakin kompleks, yang membawa kepada sel-sel pertama.

Idea-prinsip Haldane dan Oparin membentuk asas penyelidikan mengenai abiogenesis, asal usul dari bahan yang tidak bermaya, yang terjadi pada dekade yang lalu.

Teori coacervates

teori Coacervates adalah satu teori yang dinyatakan oleh biokimia Aleksander Oparin dan mencadangkan bahawa asal-usul kehidupan telah didahului oleh pembentukan unit koloid bercampur dipanggil coacervates.

Coacervates terbentuk apabila beberapa kombinasi protein dan karbohidrat ditambahkan ke dalam air. Protein membentuk lapisan sempadan air di sekelilingnya yang jelas dipisahkan dari air di mana ia digantung.

Coacervates ini dikaji oleh Oparin, yang mendapati bahawa dalam keadaan tertentu, koacervates dapat stabil dalam air selama berminggu-minggu jika mereka diberi metabolisme, atau sistem untuk menghasilkan energi.

Enzim dan glukosa

Untuk mencapai ini, Oparin menambah enzim dan glukosa (gula) ke dalam air. Enzim dan glukosa yang diserap oleh coacervate, maka enzim menyebabkan koakervat untuk menggabungkan glukosa dengan karbohidrat lain di dalam koagervat.

Hal ini mengakibatkan koakliasi bertambah besar. Produk sisa tindak balas glukosa telah diusir dari coacervate.

Sebaik sahaja koagervatori menjadi cukup besar, ia mula secara spontan memecah masuk ke dalam koikervat yang lebih kecil. Sekiranya struktur yang berasal dari koakervat menerima enzim atau mampu menghasilkan enzim mereka sendiri, mereka dapat terus berkembang dan berkembang.

Selepas itu, kerja-kerja seterusnya Miller dan AS Biokimia Stanley Harold Urey menunjukkan bahawa bahan-bahan organik seperti boleh dibentuk daripada bahan tak organik di bawah keadaan yang simulasi awal Earth.

Dengan eksperimen penting mereka, mereka dapat menunjukkan sintesis asid amino (unsur-unsur asas protein), melepaskan percikan api melalui campuran gas mudah dalam sistem tertutup.

Permohonan

Pada masa ini, coacervates adalah alat yang sangat penting untuk industri kimia. Dalam banyak prosedur kimia, analisis sebatian diperlukan; Ini adalah langkah yang tidak selalu mudah dan, di samping itu, sangat penting.

Atas sebab ini, penyelidik sentiasa berusaha untuk membangunkan idea-idea baru untuk memperbaiki langkah penting ini dalam penyediaan sampel. Objektif ini sentiasa meningkatkan mutu sampel sebelum menjalankan prosedur analisis.

Terdapat banyak teknik yang digunakan untuk pra-kepekatan sampel, tetapi masing-masing, sebagai tambahan kepada banyak kelebihan, juga mempunyai beberapa batasan. Kelemahan ini mempromosikan pembangunan berterusan teknik-teknik pengekstrakan baru yang lebih berkesan daripada kaedah sedia ada.

Siasatan ini juga didorong oleh peraturan dan kebimbangan alam sekitar. Sastera menyediakan asas untuk menyimpulkan bahawa "teknik ekstraksi hijau" yang dipanggil berperanan penting dalam teknik penyediaan sampel moden.

Teknik "Hijau"

Karakter "hijau" proses pengekstrakan boleh dicapai dengan mengurangkan penggunaan produk kimia, seperti pelarut organik, kerana ini adalah toksik dan berbahaya kepada alam sekitar.

Prosedur yang digunakan secara rutin untuk penyediaan sampel hendaklah mesra alam sekitar, mudah dilaksanakan, mempunyai kos yang rendah dan mempunyai tempoh yang lebih pendek untuk menjalankan keseluruhan proses.

Keperluan-keperluan ini dipenuhi oleh penggunaan koakervis dalam penyediaan sampel, kerana ia adalah koloid yang kaya dengan agen tenso-aktif dan juga berfungsi sebagai medium pengekstrakan..

Oleh itu, coacervates merupakan alternatif yang menjanjikan untuk penyediaan sampel kerana mereka membenarkan sebatian organik menumpukan, ion logam dan nano-zarah dalam sampel yang berbeza.

Rujukan

  1. Evreinova, T.N., Mamontova, T.W, Karnauhov, V.N., Stephanov, S.B., & Hrust, U. R. (1974). Sistem Coacervate dan asal usul kehidupan. Asal Usul, 5(1-2), 201-205.
  2. Fenchel, T. (2002). Asal dan Evolusi Awal Kehidupan. Oxford University Press.
  3. Helium, L. (1954). Teori penyelamatan. Kajian Kiri Baru, 94(2), 35-43.
  4. Lazcano, A. (2010). Pembangunan Sejarah Penyelidikan Asal. Perspectives Harbour Spring Cold dalam Biologi, (2), 1-8.
  5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Teori dan aplikasi baru teknik pengekstrakan berasaskan coacervate. TrAC - Trend dalam Kimia Analitik, 71, 282-292.
  6. Novak, V. (1974). The Coacervate-in-Coacervate Theory of The Origin of Life. Asal Kehidupan dan Biokimia Evolusi, 355-356.
  7. Novak, V. (1984). Keadaan sekarang dalam teori coacervate-in-coacervate; asal dan evolusi struktur sel. Asal Usul, 14, 513-522.
  8. Oparin, A. (1965). Asal Kehidupan. Dover Publications, Inc.