שתף:
מאפיינים משוריינים, יחסים עם מוצא החיים
ה coquervates הם מאורגנים קבוצות של חלבונים, פחמימות וחומרים אחרים בפתרון. המונח coacervado מגיע מלטינית coacervare וזה אומר "אשכול". אלה קבוצות מולקולריות יש כמה תכונות של תאים; בגלל זה, המדען הרוסי אלכסנדר אופרן הציע כי הקואקרבטים יצרו את אלה.
Oparin הציע כי בים הפרימיטיביים כנראה יש את התנאים המתאימים להיווצרות של מבנים אלה, מקבוצת מולקולות אורגניות רופפות. כלומר, בעצם coacervates נחשבים מודל precellular.
לקואקרבטים אלו תהיה היכולת לקלוט מולקולות אחרות, לגדול ולפתח מבני פנים מורכבים יותר, הדומים לתאים. מאוחר יותר, הניסוי של מדענים מילר ואורי מותר לשחזר את התנאים של כדור הארץ הפרימיטיבי ואת היווצרות של coacervates.
אינדקס
- 1 מאפיינים
- 2 הקשר עם מוצא החיים
- 2.1 פעולה של אנזימים
- 3 תורת הקואקרבטים
- 3.1 אנזימים וגלוקוז
- 4 יישומים
- 4.1 טכניקות "ירוקות"
- 5 הפניות
תכונות
- הם נוצרים על ידי קיבוץ מולקולות שונות (נחיל מולקולרי).
- הם מאורגנים מערכות macromolecular.
- יש להם את היכולת להפריד את עצמם מן הפתרון שבו הם, ובכך ליצור טיפות בודדות.
- הם יכולים לספוג תרכובות אורגניות בפנים.
- הם יכולים להגדיל את המשקל ואת הנפח שלהם.
- הם מסוגלים להגביר את המורכבות הפנימית שלהם.
- יש להם שכבת בידוד יכול לשמור על עצמי.
הקשר עם מוצא החיים
בשנות ה -20 של המאה ה -20, הביוכימאי אלכסנדר אופרין והמדען הבריטי ג'יי ב. הלדאן הקימו באופן עצמאי רעיונות דומים לגבי התנאים הנדרשים למקור החיים על כדור הארץ..
שניהם הציעו כי מולקולות אורגניות יכולות להיווצר מחומרים אביוגניים בנוכחות מקור אנרגיה חיצוני, כגון קרינה אולטרה סגולה.
עוד אחת ההצעות שלו היתה כי האווירה הפרימיטיבית יש הפחתת נכסים: כמות קטנה מאוד של חמצן חופשי. בנוסף, הם הציעו כי הוא מכיל אמוניה ואדי מים, בין גזים אחרים.
הם חשודים כי הטפסים הראשונים של חיים הופיעו האוקיינוס, חמים פרימיטיווי, והיו heterotrophic (מזינים שהושגו מתבצעים תרכובות קיימות על כדור הארץ מוקדם) ולא אוטוטרופי (הפקת מזון וחומרים מזינים מן השמש או חומרים אנאורגניים).
Oparin האמין שהקמת coacervates קידום ההיווצרות של אגרגטים כדורי מורכב יותר, אשר היו קשורים עם מולקולות שומנים מאפשרות שהחזיקה אותם יחד על ידי כוחות אלקטרוסטטיים, ואשר עשוי להיות סימנים מקדימים של תאים.
פעולה של אנזימים
עבודת coacervates Oparin אשר כי, חיוני תגובות ביוכימיות של חילוף חומרים, אנזימים יפקדו יותר כשהם היו בתוך הממברנה התחומי כבול יותר כאשר חינם בתמיסות מימיות.
הולדיין, שהיה לא מכיר את coacervates Oparin, האמין כי מולקולות אורגניות פשוטות נוצרו ראשונות וכי בנוכחות אור אולטרה הסגול, הפך מורכב יותר ויותר, מה שמוביל את התאים הראשונים.
הרעיונות של Haldane ו- Oparin היוו את הבסיס למרבית המחקר על האביוגנזה, מקור החיים מחומרים חסרי חיים, שהתרחש בעשורים האחרונים.
תורת הקואקרבטים
תאורית Coacervates היא תאוריה הביעה ידי ביוכימיים אלכסנדר Oparin ורומז כי מוצא החיים קדם ההיווצרות של יחידות קולואידים מעורבות בשם coacervates.
Coacervates נוצרים כאשר מספר שילובים של חלבונים ופחמימות מתווספים למים. חלבונים מהווים שכבת גבול של מים סביבם, כי הוא מופרד באופן ברור מן המים שבהם הם מושעים.
קואקרבטים אלו נחקרו על ידי Oparin, שגילה כי בתנאים מסוימים, ניתן לייצב את הקוקרבטים במים למשך שבועות אם הם מקבלים מטבוליזם או מערכת לייצור אנרגיה.
אנזימים וגלוקוז
כדי להשיג זאת, הוסיף Oparin אנזימים גלוקוז (סוכר) למים. Coacervate נקלט אנזימים גלוקוז, ואז האנזימים גרמה coacervate לשלב גלוקוז עם פחמימות אחרות בקואקרבט.
זה גרם coacervate להגדיל בגודל. מוצרי הפסולת של גלוקוז התגובה גורשו מן coquervate.
ברגע שהקווארבט נעשה גדול מספיק, הוא החל לפרוץ באופן ספונטני לקואקרובים קטנים יותר. אם המבנים שמקורם בקואקרוואט קיבלו את האנזימים או הצליחו ליצור אנזימים משלהם, הם יכלו להמשיך לצמוח ולהתפתח.
לאחר מכן, ופועלם של מילר האמריקאי ביוכימיים סטנלי הרולד יורי הוכיח כי חומרים אורגניים כגון יכול להיווצר מחומרים אורגניים בתנאים שיצרו הדמיות של כדור הארץ הקדום.
עם הניסוי החשוב שלהם הם הצליחו להוכיח את הסינתזה של חומצות אמינו (יסודות היסוד של חלבונים), עובר ניצוץ בתערובת של גזים פשוטים במערכת סגורה.
יישומים
כיום, coacervates הם כלים חשובים מאוד עבור התעשייה הכימית. בהליכים כימיים רבים, ניתוח של compounds נדרש; זהו צעד זה לא תמיד קל, בנוסף, זה מאוד חשוב.
מסיבה זו, החוקרים עובדים כל הזמן לפתח רעיונות חדשים כדי לשפר את הצעד המכריע הזה בהכנת דגימות. מטרתם של אלה היא תמיד לשפר את איכות הדגימות לפני ביצוע ההליכים האנליטיים.
ישנן טכניקות רבות המשמשות כיום מראש ריכוז של דגימות, אבל כל אחד, בנוסף יתרונות רבים, יש גם כמה מגבלות. חסרונות אלה לקדם את הפיתוח המתמשך של טכניקות מיצוי חדש יעיל יותר מאשר השיטות הקיימות.
חקירות אלה מונעות גם על ידי תקנות וסוגיות סביבתיות. הספרות מספקת את הבסיס למסקנה כי מה שנקרא "טכניקות מיצוי ירוק" לשחק תפקיד חיוני טכניקות הכנה מדגם המודרנית.
טכניקות "ירוקות"
האופי "הירוק" של תהליך החילוץ יכול להתבצע על ידי הפחתת הצריכה של מוצרים כימיים, כגון ממיסים אורגניים, שכן אלה רעילים ומזיקים לסביבה.
נהלים שגרתיים המשמש להכנת דוגמאות צריך להיות ידידותי לסביבה, להיות קל ליישם, בעלות נמוכה יש משך קצר יותר לבצע את התהליך כולו.
דרישות אלה הם נפגשו על ידי יישום של coacervates בהכנת דגימות, כפי שהם קולואידים עשיר סוכנים פעילים טנסו גם לתפקד כמדיום מיצוי..
לפיכך, coacervates הם חלופה מבטיחה להכנת דגימות כי הם מאפשרים ריכוז תרכובות אורגניות, יונים מתכת ננו חלקיקים בדגימות שונות.
הפניות
- אברינובה, ט. נ., מאמונטובה, ט.ו., קרנאוהוב, ו.נ., סטפנוב, ש.ב., והרוסט, ר'(1974). מערכות קואורביטציה ומקור חיים. מקורות החיים, 5(1-2), 201-205.
- Fenchel, T. (2002). המקור והאבולוציה המוקדמת של החיים. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
- הליום, ל. (1954). תורת השימור. סקירה חדשה שמאלית, 94(2), 35-43.
- Lazcano, A. (2010). התפתחות היסטורית של מחקר מקורות. הקרה האביב נקודות מבט בביולוגיה, (2), 1-8.
- מלניק, א ', נמיישניק, י', וולסקה, ל '(2015). תיאוריה והיישומים האחרונים של coacervate מבוססי טכניקות החילוץ. Trac - מגמות בכימיה אנליטית, 71, 282-292.
- Novak, V. (1974). תורת הקואקרוואט בקואקרוואט של מוצא החיים. מוצא החיים וביוכימיה אבולוציונית, 355-356.
- Novak, V. (1984). המצב הנוכחי של התיאוריה coacervate-in-coacervate; מוצא ואבולוציה של מבנה התא. מקורות החיים, 14, 513-522.
- Oparin, A. (1965). מוצא החיים. פרסומים דובר, Inc.