Experiment av Miller och Urey i vad det bestod av, betydelse och slutsatser



den Miller och Urey-experimentet Det består i produktion av organiska molekyler med användning av enklare oorganiska molekyler som utgångsmaterial under vissa förhållanden. Syftet med försöket var att återskapa jordens förfäderliga förhållanden.

Avsikten med denna rekreation var att verifiera biomolekylernas möjliga ursprung. I själva verket uppnådde simuleringen produktion av molekyler - som aminosyror och nukleinsyror - nödvändiga för levande organismer.

index

  • 1 Före Miller och Urey: historiskt perspektiv
  • 2 Vad bestod det av??
  • 3 resultat
  • 4 Betydelse
  • 5 Slutsatser
  • 6 Kritikerar experimentet
  • 7 referenser

Innan Miller och Urey: historiskt perspektiv

Förklaringen av livets ursprung har alltid varit ett intensivt debatterat och kontroversiellt ämne. Under renässansen trodde man att livet kom plötsligt och från ingenting. Denna hypotes är känd som spontan generation.

Därefter började det kritiska tänkandet av forskarna att gro och hypotesen kassades. Emellertid var den fråga som ställdes i början för diffus.

På 1920-talet använde forskare termen "primordiala" för att beskriva en hypotetisk oceanisk miljö där livet förmodligen kom ifrån.

Problemet var att föreslå ett logiskt ursprung av biomolekyler som gör livs (kolhydrater, proteiner, lipider och nukleinsyror) från oorganiska molekyler.

Redan på 50-talet, före experimenten med Miller och Urey, lyckades en grupp forskare syntetisera myrsyra från koldioxid. Denna formidabla upptäckt publicerades i den prestigefyllda tidningen Science.

Vad bestod det av??

Vid 1952 utformade Stanley Miller och Harold Urey ett experimentellt protokoll för att simulera en primitiv miljö i ett genialt system av glasrör och elektroder som byggts av sig själva..

Systemet bildades av en kolv med vatten, analog med det primitiva havet. Ansluten till den kolven var en annan med komponenterna i den förmodade prebiotiska miljön.

Miller och Urey använde följande proportioner för att återskapa det: 200 mmHg metan (CH4), 100 mmHg väte (H2), 200 mmHg ammoniak (NH3) och 200 ml vatten (H2O).

Systemet hade också en kondensor, vars uppgift var att svalna gaserna som regnet normalt skulle göra. På samma sätt integrerade de två elektroder som kan producera höga spänningar, i syfte att skapa högreaktiva molekyler som förmedlar bildandet av komplexa molekyler.

Dessa gnistor försökte simulera de möjliga strålningarna och blixten i den prebiotiska miljön. Enheten slutade i en "U" -formad del som hindrade ångan att resa i motsatt riktning.

Experimentet mottog elektriska stötar under en vecka, samtidigt som vattnet upphettades. Värmeprocessen simulerade solenergi.

resultat

De första dagarna var blandningen av experimentet helt ren. Under dagens lopp började blandningen bli en rödaktig färg. Vid slutet av försöket tog denna vätska en intensiv röd färg nästan brun och dess viskositet ökade särskilt.

Experimentet uppnått sina primära objektiva och komplexa organiska molekyler genereras från de hypotetiska primitiva atmosfär komponenter (metan, ammoniak, väte och vattenånga).

Forskarna kunde identifiera spår av aminosyror, såsom glycin, alanin, asparaginsyra och amino-n-smörsyra, vilka är huvudkomponenterna av proteiner.

Framgången av detta experiment bidrog till att andra forskare fortsatte att undersöka ursprunget för organiska molekyler. Genom att lägga till modifieringar av Miller och Urey-protokollet lyckades vi återskapa de tjugo kända aminosyrorna.

Det var också möjligt att generera nukleotider, vilka är de grundläggande byggstenarna i det genetiska materialet: DNA (deoxiribonukleinsyra) och RNA (ribonukleinsyra).

betydelse

Experimentet visade experimentellt utseendet på organiska molekyler och föreslår ett ganska attraktivt scenario för att förklara livets möjliga ursprung.

Emellertid skapas ett inneboende dilemma, eftersom DNA-molekylen är nödvändig för syntesen av proteiner och RNA. Minns att den centrala dogmen av biologi föreslår att DNA transkriberas till RNA och den transkriberade proteinet (undantag till detta antagande är kända som retrovirus).

Så hur bildas dessa biomolekyler från deras monomerer (aminosyror och nukleotider) utan närvaro av DNA?

Lyckligtvis lyckades upptäckten av ribozymer klargöra detta uppenbara paradox. Dessa molekyler är katalytiskt RNA. Detta löser problemet eftersom samma molekyl kan katalysera och bära genetisk information. Det är därför det finns den primitiva RNA-världshypotesen.

Samma RNA kan replikera sig och delta i bildandet av proteiner. DNA kan komma sekundärt och väljas som en molekyl av arv på RNA.

Detta kan hända av flera orsaker, främst på grund av att DNA är mindre reaktivt och stabilare än RNA.

slutsatser

Den viktigaste slutsatsen från denna experimentella utformning kan sammanfattas med följande uttalande: komplexa organiska molekyler kan ha sitt ursprung från enkla oorganiska molekyler, om de utsätts för de villkor som den förmodade primitiva atmosfären så höga spänningar, ultraviolett strålning och låga syreinnehåll.

Dessutom fann man några oorganiska molekyler som är ideala kandidater för bildandet av vissa aminosyror och nukleotider.

Experimentet gör det möjligt för oss att observera hur skapandet av blocken av levande organismer kunde ha varit, förutsatt att den primitiva miljön överensstämde med de beskrivna slutsatserna..

Det är mycket troligt att världen före livets utseende hade komponenter mer tal och komplexa än de som används av Miller.

Även om det verkar olämpligt att föreslå livets ursprung baserat på sådana enkla molekyler, kunde Miller bevisa det med ett subtilt och genialt experiment.

Kritikerar experimentet

Det finns fortfarande debatter och kontroverser om resultaten av detta experiment och hur de första cellerna härstammar.

För närvarande menas att de komponenter som Miller använde för att forma den primitiva atmosfären inte överensstämmer med verkligheten av den. En modernare vision ger vulkaner en viktig roll och föreslår att de gaser som dessa strukturer producerar mineraler.

En viktig punkt i Millers experiment har också ifrågasatts. Vissa forskare tror att atmosfären hade liten inverkan på skapandet av levande organismer.

referenser

  1. Bada, J. L., & Cleaves, H.J. (2015). Ab initio simuleringar och Miller prebiotiska syntes experimentet. Förlopp av National Academy of Sciences, 112(4), E342-E342.
  2. Campbell, N. A. (2001). Biologi: Begrepp och relationer. Pearson Education.
  3. Cooper, G.J., Surman, J. A., McIver, J., Colon-Santos, M. S., Gromski, S.P., Buchwald, S., ... & Cronin, L. (2017). Miller-Urey Spark-Discharge Experiments in Deuterium World. Angewandte Chemie, 129(28), 8191-8194.
  4. Parker, E. T., Cleaves, H. J., Burton, A. S., Glavin, D.P., Dworkin, J.P., Zhou, M., ... & Fernandez, F. M. (2014). Genomförande av Miller-Urey-experiment. Journal of visualized experiments: JoVE, (83).
  5. Sadava, D., & Purves, W.H. (2009). Liv: Vetenskapen om biologi. Ed. Panamericana Medical.