Sammanställda egenskaper, förhållande till livets ursprung

den koacervaten De är organiserade grupper av proteiner, kolhydrater och andra material i en lösning. Termen coacervado kommer från latin coacervare och det betyder "kluster". Dessa molekylgrupper har vissa egenskaper hos celler; På grund av detta föreslog den ryska forskaren Aleksander Oparin att coacervaten gav upphov till dessa.

Oparin föreslog att i primitiva haven fanns det troligen lämpliga förhållanden för bildandet av dessa strukturer, från gruppering av lösa organiska molekyler. Det är i grunden coacervates anses vara en prekellulär modell.

Dessa koakervater skulle ha kapacitet att absorbera andra molekyler, växa och utveckla mer komplexa interna strukturer, liknande celler. Senare fick experimentet från forskarna Miller och Urey att återskapa förhållandena för primitiva jorden och bildandet av koacervaten.

index

• 1 Egenskaper
• 2 Förhållande till livets ursprung
  • 2.1 Effekt av enzymer
• 3 Teorier av coacervates
  • 3.1 Enzymer och glukos
• 4 applikationer
  • 4.1 "Gröna" tekniker
• 5 referenser

särdrag

- De genereras genom att gruppera olika molekyler (molekylär svärm).

- De är organiserade makromolekylära system.

- De har förmågan att separera sig själv från lösningen där de är och bildar därmed isolerade droppar.

- De kan absorbera organiska föreningar inuti.

- De kan öka sin vikt och deras volym.

- De kan öka sin interna komplexitet.

- De har ett isolerande lager och kan självbehandla.

Förhållande till livets ursprung

På 1920-talet upprättade biokemisten Aleksandr Oparin och den brittiska forskaren J. B. S. Haldane självständigt liknande idéer om förutsättningarna för livets ursprung på jorden..

Båda föreslog att organiska molekyler kunde bildas av abiogena material i närvaro av en extern energikälla, såsom ultraviolett strålning.

En annan av hans förslag var att den primitiva atmosfären hade reducerande egenskaper: mycket liten mängd fri syre. Dessutom föreslog de att det innehöll ammoniak och vattenånga, bland annat gaser.

De misstänkte att de första livsformer dök upp i havet, varm och primitiv, och var heterotrofa (erhållen näringsämnen Förformad befintliga föreningar på den tidiga Jorden) snarare än autotrofa (generera mat och näringsämnen från solljus eller oorganiska material).

Oparin antas att bildandet av koacervat som främjar bildandet av mer komplexa sfäriska aggregat, som var förknippade med lipidmolekyler låta dem hålls samman av elektrostatiska krafter, och som kan ha varit prekursorer av celler.

Aktivitet av enzymer

Arbete koacervaten Oparin bekräftade att, väsentligt för biokemiska reaktioner av metabolism, enzymer funge mer när de var innesluten i sfärer membranbundna än när fritt i vattenlösningar.

Haldane, som inte kände till Opins coacervates, trodde att enkla organiska molekyler bildades först och att de i närvaro av ultraviolett ljus blev alltmer komplexa och gav upphov till de första cellerna.

Haldane och Oparins idéer låg till grund för mycket av forskningen om abiogenes, livets ursprung från livlösa ämnen, som ägde rum under de senaste årtiondena.

Teak av coacervates

Teorin om coacervates är en teori som uttrycks av biokemist Aleksander Oparin och föreslår att livets ursprung föregicks av bildandet av blandade kolloidala enheter som kallas coacervates.

Coacervates bildas när flera kombinationer av proteiner och kolhydrater tillsätts till vatten. Proteiner bildar ett gränsskikt av vatten runt dem som är klart separerade från det vatten i vilket de är upphängda.

Dessa koakervater studerades av Oparin, som upptäckte att under vissa förutsättningar kan koacervater stabiliseras i vatten i veckor om de ges en metabolism eller ett system för att producera energi.

Enzymer och glukos

För att uppnå detta lade Oparin enzymer och glukos (socker) till vattnet. De koacervatabsorberade enzymer och glukos orsakade enzymerna koakervatet för att kombinera glukos med andra kolhydrater i koacervatet.

Detta medförde att coacervaten ökade i storlek. Avfallsprodukterna från glukosreaktionen utvisades från koacervatet.

När coacervaten blev stor nog började den spontant bryta sig in i mindre coacervates. Om de strukturer som härrör från koacervatet tog emot enzymerna eller kunde skapa egna enzymer kunde de fortsätta växa och utvecklas.

Därefter visade det amerikanska biokemisternas efterföljande arbete Stanley Miller och Harold Urey att sådana organiska material kan bildas från oorganiska substanser under simulerade förhållanden i tidig jord..

Med deras viktiga experiment kunde de demonstrera syntesen av aminosyror (de grundläggande elementen i proteiner), genomföra en gnista genom en blandning av enkla gaser i ett slutet system.

tillämpningar

För närvarande är coacervates mycket viktiga verktyg för kemisk industri. I många kemiska förfaranden krävs analys av föreningar; Detta är ett steg som inte alltid är lätt och dessutom är det mycket viktigt.

Av denna anledning jobbar forskare ständigt för att utveckla nya idéer för att förbättra detta avgörande steg i beredningen av prover. Syftet med dessa är alltid att förbättra provkvaliteten innan analysanalyserna genomförs.

Det finns många tekniker som för närvarande används för förkoncentration av prover, men varje, förutom många fördelar, har också vissa begränsningar. Dessa nackdelar främjar kontinuerlig utveckling av nya extraktionstekniker effektivare än de befintliga metoderna.

Dessa undersökningar drivs också av regler och miljöhänsyn. Litteraturen ligger till grund för att slutsatsen att så kallade "gröna extraktionstekniker" spelar en viktig roll i moderna provberedningstekniker.

"Gröna" tekniker

Extraktionsprocessens "gröna" karaktär kan uppnås genom att minska förbrukningen av kemiska produkter, såsom organiska lösningsmedel, eftersom de är giftiga och skadliga för miljön.

De rutiner som rutinmässigt används för att förbereda prover ska vara miljövänliga, vara lätta att genomföra, ha låg kostnad och ha en kortare varaktighet för att genomföra hela processen.

Dessa krav uppfylls genom tillämpning av koacervater vid framställning av prover, eftersom de är kolloider rika på tensoaktiva medel och också fungerar som ett extraktionsmedium..

Således är koacervater ett lovande alternativ för framställning av prover eftersom de tillåter att man koncentrerar organiska föreningar, metalljoner och nanopartiklar i olika prover.

referenser

1. Evreinova, T.N., Mamontova, T. W., Karnauhov, V.N., Stephanov, S. B., & Hrust, U. R. (1974). Coacervate-system och livets ursprung. Origins of Life, 5(1-2), 201-205.
2. Fenchel, T. (2002). Livets ursprung och tidiga utveckling. Oxford University Press.
3. Helium, L. (1954). Coacervationsteori. Ny vänster recension, 94(2), 35-43.
4. Lazcano, A. (2010). Historisk utveckling av Origins Research. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, (2), 1-8.
5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Teori och nya tillämpningar av coacervate-baserade extraktionstekniker. TrAC - Trends in Analytical Chemistry, 71, 282-292.
6. Novak, V. (1974). The Coacervate-in-Coacervate Theory of the Origin of Life. Livets ursprung och evolutionär biokemi, 355-356.
7. Novak, V. (1984). Nuvarande tillstånd av coacervate-in-coacervate-teorin; Ursprung och utveckling av cellstruktur. Origins of Life, 14, 513-522.
8. Oparin, A. (1965). Livets ursprung. Dover Publications, Inc.