Koacervated karakteristikud, seos eluga



The coacervates nad on lahuses organiseeritud valkude, süsivesikute ja muude materjalide rühmad. Mõiste coacervado pärineb ladina keelest coacervare ja see tähendab klastrit. Nendel molekulaarsetel rühmadel on rakkude mõned omadused; Sellepärast tegi Vene teadlane Aleksander Oparin ettepaneku, et koatservaadid tekitaksid need.

Oparin tegi ettepaneku, et primitiivsetel meredel on tõenäoliselt olemas sobivad tingimused nende struktuuride moodustamiseks, lahtiste orgaaniliste molekulide rühmitamisest. See tähendab, et põhimõtteliselt peetakse coacervates eelkatseteks mudeliks.

Nendel koatservaatidel oleks võime absorbeerida teisi molekule, kasvada ja välja töötada keerukamaid sisekonstruktsioone, mis on sarnased rakkudele. Hiljem lubasid teadlaste Milleri ja Urey eksperimendid taas luua primitiivse Maa tingimused ja koatservaatide moodustumise..

Indeks

  • 1 Omadused
  • 2 Seos elu algusega
    • 2.1 Ensüümide toime
  • 3 Koaservaatide teooria
    • 3.1 Ensüümid ja glükoos
  • 4 Rakendused
    • 4.1 "Rohelised" tehnikad
  • 5 Viited

Omadused

- Need on loodud erinevate molekulide rühmitamisel (molekulaarne sülem)..

- Need on organiseeritud makromolekulaarsed süsteemid.

- Neil on võime iseseisvalt lahusest, kus nad on, moodustades isoleeritud tilgad.

- Nad võivad neelata orgaanilisi ühendeid.

- Nad võivad suurendada nende kaalu ja mahtu.

- Nad on võimelised oma sisemist keerukust suurendama.

- Neil on isoleeriv kiht ja nad võivad ise säilitada.

Seos elu algusega

1920ndatel aastatel lõid biokeemik Aleksandr Oparin ja Briti teadlane J. B. Haldane iseseisvalt sarnaseid ideid Maa päritolu tingimuste kohta..

Mõlemad viitasid sellele, et orgaanilised molekulid võivad olla moodustatud abiogeensetest materjalidest välise energiaallika, näiteks ultraviolettkiirguse juuresolekul..

Teine tema ettepanek oli, et primitiivne õhkkond vähendas omadusi: väga vähe vaba hapnikku. Lisaks soovitasid nad, et see sisaldaks ka teisi gaase sisaldavat ammoniaaki ja veeauru.

Nad kahtlustasid, et esimesed eluvormid ilmusid ookeanis, soojad ja primitiivsed ning et nad olid heterotroofsed (nad said eelnevalt valmistatud toitained primitiivses Majas sisalduvatest ühenditest), mitte autotroofilised (toitu ja toitaineid päikesevalgusest tekitades) või anorgaanilised materjalid) \ t.

Opariin uskus, et koatservaatide moodustumine soodustas teiste keerukamate sfääriliste agregaatide moodustumist, mis olid seotud lipiidimolekulidega, mis võimaldasid neid koos elektrostaatiliste jõududega kokku hoida ja mis võisid olla rakkude prekursorid.

Ensüümide toime

Opariini koatservaatide töö kinnitas, et ainevahetuse biokeemiliste reaktsioonide seisukohalt olulised ensüümid toimisid rohkem, kui need sisaldusid membraaniga seotud sfäärides kui siis, kui need olid vesilahustes vabad..

Haldane, kes ei olnud kursis Oparini koatservaatidega, uskus, et esimesed moodustavad lihtsad orgaanilised molekulid ja et ultraviolettvalguse juures muutusid nad üha keerulisemaks, tekitades esimesed rakud.

Haldane ja Oparin ideed moodustasid aluse viimastel aastakümnetel toimunud suurel hulgal uuringutel, mis käsitlesid elutute ainete elust pärit abiogeneesi..

Koaservaatide teooria

Koakervaatide teooria on biokeemik Aleksander Oparini väljendatud teooria ja soovitab, et elu algusele eelnes segatud kolloidühikute moodustamine koatservaatidena.

Koatservaadid moodustuvad, kui veele lisatakse mitu valkude ja süsivesikute kombinatsiooni. Valgud moodustavad nende ümber piirkihi, mis on selgelt eraldatud veest, milles nad on peatatud.

Neid koatservaate uuriti Oparini poolt, kes avastasid, et teatud tingimustel saab koatservaate vees stabiliseerida, kui neile metaboliseeritakse, või süsteemi energia tootmiseks..

Ensüümid ja glükoos

Selle saavutamiseks lisas Oparin veele ensüüme ja glükoosi (suhkrut). Koaservaadi imendunud ensüümid ja glükoos, siis ensüümid põhjustasid koatservaadi kombineerimisel glükoosi koos teiste süsivesikutega..

See põhjustas koatservaadi suurenemise. Glükoosireaktsiooni jäätmed saadeti koatservaadist välja.

Kui koatservaat sai piisavalt suureks, hakkas ta spontaanselt murduma väiksematesse koatservaatidesse. Kui koatservaadist saadud struktuurid said ensüümid või võisid luua oma ensüüme, võivad nad jätkuvalt kasvada ja areneda.

Hiljem näitasid Ameerika biokeemikute Stanley Milleri ja Harold Urey edasised tööd, et selliseid orgaanilisi materjale saab moodustada anorgaanilistest ainetest varajase Maa simuleeritud tingimustes..

Oma olulise eksperimendiga suutsid nad demonstreerida aminohapete sünteesi (valkude põhielemendid), läbides sädeme läbi lihtsate gaaside segu suletud süsteemis..

Rakendused

Praegu on coacervates keemiatööstuse jaoks väga olulised vahendid. Paljudes keemilistes protseduurides on vajalik ühendite analüüs; See on samm, mis ei ole alati lihtne ja lisaks on see väga oluline.

Sel põhjusel töötavad teadlased pidevalt uute ideede väljatöötamiseks, et parandada seda olulist sammu proovide ettevalmistamisel. Nende eesmärk on alati proovide kvaliteedi parandamine enne analüütiliste protseduuride läbiviimist.

Praegu on proovide eelkontsentratsiooniks kasutatud mitmeid meetodeid, kuid lisaks paljudele eelistele on ka mõned piirangud. Need puudused soodustavad uute ekstraheerimismeetodite pidevat arendamist, mis on tõhusamad kui olemasolevad meetodid.

Need uuringud on tingitud ka eeskirjadest ja keskkonnaprobleemidest. Kirjandus annab alust järeldada, et nn roheliste ekstraheerimise meetoditel on oluline roll kaasaegsete proovide ettevalmistamise meetodites.

"Rohelised" tehnikad

Ekstraheerimisprotsessi "rohelist" iseloomu on võimalik saavutada keemiliste toodete, näiteks orgaaniliste lahustite tarbimise vähendamisega, kuna need on toksilised ja keskkonnale kahjulikud..

Proovide ettevalmistamisel tavapäraselt kasutatavad protseduurid peaksid olema keskkonnasõbralikud, kergesti rakendatavad, madalad kulud ja lühema kestusega kogu protsessi läbiviimiseks..

Neid nõudeid täidetakse proovide valmistamisel koatservaatide kasutamisega, kuna need on kolloidid, mis on rikas tenso-aktiivsete ainete poolest ja toimivad ka ekstraheerimiskeskkonnana..

Seega on koatservaadid proovide ettevalmistamisel paljutõotav alternatiiv, sest need võimaldavad orgaaniliste ühendite, metalliioonide ja nanoosakeste kontsentreerimist erinevates proovides..

Viited

  1. Evreinova, T.N., Mamontova, T.W., Karnauhov, V.N., Stephanov, S.B., & Hrust, U. R. (1974). Koaserveeruvad süsteemid ja elu algus. Elu algus, 5(1-2), 201-205.
  2. Fenchel, T. (2002). Elu päritolu ja varajane areng. Oxfordi ülikooli ajakirjandus.
  3. Helium, L. (1954). Koatserveerimise teooria. Uus vasakpoolne ülevaade, 94(2), 35-43.
  4. Lazcano, A. (2010). Ajalooline päritolu uurimine. Külma kevadise sadama perspektiivid bioloogias, (2), 1-8.
  5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Koaservaatidel põhinevate ekstraheerimismeetodite teooria ja hiljutised rakendused. Trac - analüütilise keemia trendid, 71, 282-292.
  6. Novak, V. (1974). Elu päritolu coacervate-in-coacervate teooria. Elu päritolu ja evolutsiooniline biokeemia, 355-356.
  7. Novak, V. (1984). Coacervate-in-coacervate teooria praegune seisund; raku struktuur ja areng. Elu algus, 14, 513-522.
  8. Oparin, A. (1965). Elu päritolu. Doveri väljaanded, Inc.