Coacervadot

Selitämme, mitkä koacervadot, niiden ominaisuudet ja koulutus ovat

Coacervadot ovat ryhmiä tai molekyylisiä "parvia", jotka muodostavat spontaanisti vesiliuoksissa

Mitä ovat coacervadot?

Se coacervadot Ne määritellään makromolekyyleiden, kuten proteiinien, nukleiinihappojen, synteettisten polymeerien jne., Makromolekyylien muodostuneiksi kolloidisiksi tippiksi tai ryhmiksi., jotka muodostuvat spontaanisti ja jotka pysyvät yhdessä keskenään erityyppisten kemiallisten vuorovaikutusten ansiosta.

Sana Kolloidinen viittaa yhteen näiden rakenteiden silmiinpistävimmistä ominaisuuksista, koska se on tippat Nestemäinen jotka sisältävät kaksi sekoittumatonta vaihetta, ts. Ne eivät sekoitu toistensa kanssa joko kuormituksen torjunnasta tai hydrofobisista vaikutuksista, jotka liittyvät makromolekyyleihin, jotka tekevät niistä.

Näissä tippaleissa tapahtuu neste-nestefaasien erottaminen, missä kompakti rikkaampi alue makromolekyyleissä-on termodynaamisessa tasapainossa laimennetulla tai nestemäisellä faasilla, jonka kanssa sitä ei sekoiteta.

Coacervadot muodostuvat yleensä spontaanisti vesiliuoksissa tai seoksissa, mikä mahdollistaa eräänlaisen stabiilin lokeroinnin ilman kalvon läsnäoloa, kuten elävien solujen kanssa.

Näin ollen nämä rakenteet esiintyvät yleensä luonteeltaan ja ovat erittäin tärkeitä erilaisille biologisille prosesseille monissa organismeissa.

Coacervados -tutkimus ei kuitenkaan ole rajoitettu vain nykyaikamme. Venäläinen biokemisti Alexander Oparin ehdotti 1920 -luvun alussa, että nämä molekyyliryhmät olisivat voineet johtaa ensimmäisiin soluihin primitiivisessä maan päällä.

Koacervados -teoria

Koko ihmiskunnan historiassa on ehdotettu erilaisia ​​teorioita selittämään elävien olentojen alkuperä, kuten tänään tiedämme.

Sen jälkeen kun teoriat on hylätty elämän alkuperästä spontaani sukupolvi, Monet kumarsivat ajatusta elävien olentojen fysikaalis -kemiallisesta alkuperästä.

Venäläinen biokemisti Alexander Oparin postkuloi tämän teorian 1900 -luvun alussa (hänen kirjassaan nimeltään Elämän alkuperä) ja brittiläisen geneetikko John Burdon Haldane, jonka työpaikat, vaikka itsenäiset, jakoivat hyvin samanlaisia ​​ideoita.

Voi palvella sinua: Kuinka sienirehu?Alexander oparin laboratoriossaan (oikealla)

Teorian pääargumentti perustui siihen, että elämä olisi voinut syntyä ensimmäistä kertaa maan päällä rakenteiden sisällä, joita kutsutaan tänään coacervadot, muodostettu valtava valikoima orgaanisia molekyylejä.

Perustuen on heidän huomautuksensa siitä, että koacervadot voisivat muodostaa jopa hyvin laimennettuja liuoksia eri molekyyleistä, opariini ja haldae ehdottivat, että takaa (Coacervados -muodostuminen) olisi voinut olla tapa, jolla nestefaasin erottaminen abioottisen maan primaalisissa "liemissä".

Toisin sanoen nämä tutkijat ajattelivat, että ensimmäiset solut olisivat voineet muodostua spontaanista orgaanisten molekyylien ryhmästä, joka sisältyy merien vesille, mukaan lukien proteiinit, joilla on entsymaattinen aktiivisuus, jotka voivat olla monimutkaisia ​​ja muodostaa järjestetympiä ja autonomisia rakenteita.

Ensisijainen liemi?: Abioottinen synteesi

Vaikka yhteistyökuorilla oli perustavanlaatuinen rooli Oparinin elämän ja Haldanen alkuperän teoriassa, se oli järkevää vain sen käsityksen valossa, että pitkä ajanjakso Abioottinen synteesi.

Tämä synteesi viittasi proteiinien ja nukleiinihappojen orgaanisten yhdisteiden esiasteiden tuotantoon ja kertymiseen esimerkiksi:

• Ultraviolettisäteilyn ja ukkosen energian vaikutus.
• Tulivuorien ja avaruuskappaleiden tulivuorien vaikutukseen.
• Primitiivisen meren vesipitoiseen ympäristöön.
• Alkuperäisen maan ilmakehän olosuhteet.

Miller- ja Urey -kokeet

Stanley Miller ja Harold Urey suunnittelivat kokeilun, jonka avulla he "luovat" merien ilmakehän ja fysikaalis -kemialliset olosuhteet primitiivisen maan, sen saavuttamisen kanssa, joka saavutti viikon reaktion viikon jälkeen orgaanisia molekyylejä, kuten muiden kemiallisten yhdisteiden aminohappoja yksinkertainen

Muutaman vuoden kuluttua siitä, kun Oparin ja Haldane esittelivät teoriansa ennen tiedeyhteisöä, amerikkalaiset biokemistit Stanley Miller ja Harold Urey suunnittelivat 50 -luvulla sarjan kokeilua luoda uudelleen ehdot primitiivinen maapallon ja tue tai kiistää koacervados -teoria.

Voi palvella sinua: LDH: Toiminnot, määritys, reaktio, normaalit arvot

Stanley ja Urey onnistuivat kokeissa hankkimaan yksinkertaisia ​​orgaanisia molekyylejä, kuten aminohappoja, tukemaan ajatusta siitä, että elämä olisi voinut syntyä suhteellisen yksinkertaisista orgaanisista esiasteista ja abioottisen maan hypoted -olosuhteissa.

Coacervados -ominaisuudet

• Ne ovat orgaanisia makromolekyyliryhmiä, yleensä proteiineja tai nukleiinihappoja.
• Ne ovat kolloideja, koska niillä on kaksi sekoittumatonta vaihetta, jotka eivät sekoitu keskenään ja jotka ovat suspensioissa, eristettyjä muusta ympäröivästä nesteestä.
• Ne muodostuvat spontaanisti niihin liittyvistä suspensiomolekyyleistä ja ovat hyvin yleisiä erilaisissa solu- ja ympäristöympäristöissä.
• Ne ovat järjestäytyneitä rakenteita, joissa niitä muodostavat molekyylien tiheän klusterin ja niiden vesipitoisen osan välillä.
• Ne voivat olla yksinkertaisia, muodostettu yhden tyyppinen molekyyli tai kompleksi, joka on muodostettu useamman kuin yhden molekyylin luokan kanssa.
• He kykenevät ylläpitämään rakennetta itse ja jopa lisäämään heidän monimutkaisuuttaan ottamalla käyttöön uusia ympäristömolekyylejä.
• Sisällä voi esiintyä erilaisia ​​kemiallisia reaktioita, jotka muuttavat sen koostumusta, painoa ja tilavuutta hyvin lyhyellä aikavälillä.
• Heillä on tiettyjä elävien solujen ominaisuuksia, mutta niitä ei pidetä elävinä kokonaisuuksina, koska ne eivät pysty lisääntymään tai ruokkimaan.

Coacervados -muodostuminen (KAPAUS)

Coacervados -muodostuminen tunnetaan myös nimellä takaa Ja prosessi, joka yleensä on peräisin nestemäisen nesteenvaiheen erottamisesta, koostuu homogeenisen nesteen palautuvasta erottamisesta kahdessa vaiheessa, toinen konsentroituneempi kuin toinen.

KAPERIAVA VASTUU ERITYISET FYSIKOKEMIKAISET TULOT, kuten lämpötila, pH, suolatpitoisuus, makromolekyylit pitoisuus jne. Lisäksi tämä prosessi riippuu muodostetun pakkotyypistä, joko yksinkertainen tai monimutkainen.

Kuten aiemmin mainittiin, yksinkertaiset koaceraatit muodostetaan yhden tyyppisellä orgaanisella molekyylillä ja kompleksit muodostuvat kahdella tai useammalla eri molekyylillä.

Se voi palvella sinua: planeetan kuormituskapasiteetti

Yksinkertaisten koaceraattien muodostumisen aikana tapahtuu sarja kemiallisia vuorovaikutuksia, jotka riippuvat kyseisen makromolekyylin ominaisuuksista. Esimerkiksi, jos nämä ovat saman proteiinin molekyylejä, koacervadosten muodostuminen liittyy näiden molekyylien itsekokoonpanon kanssa sähköstaattisten vuorovaikutusten kautta, van der Waalsin tai hydrofobisen kautta.

Toisaalta monimutkaisten koacervadosten muodostuminen riippuu pääasiassa sähköstaattisista vuorovaikutuksista, koska on osoitettu, että sähköstaattinen neutralointi suosii makromolekyylien yhdistymistä tasapainossa olevassa liuoksessa.

Coacervados -toiminnot ja sovellukset

Esimerkiksi joissakin nilviäisissä ja meripihkahakemuksissa solunulkoisten koacervadojen muodostuminen on välttämätöntä monille sen ensisijaisille toiminnoille.

Lisäksi näihin on liitetty proteiinin solunsisäinen aggregaatio, liikenteessä ydinhuokoskompleksin läpi ja joihinkin ihmisiin neurodegeneratiivisiin sairauksiin.

Koacervadoja hyödynnetään myös elintarviketeollisuudessa biofysiikan, biomateriaalien ja solubiologian tutkimuksen aloilla, lähinnä niiden vaikuttavan monimuotoisuuden, koostumuksen ja järjestyksen tai topologian takia.

Viitteet

1. ASTORICCHIO, E., Alfano, c., Rajendran, L., Temussi, P. -Lla., & Pastore,. (2020). Katasien laaja maailma: merestä neurodegeneraatioon. Trendit biokemiallisissa tieteissä.
2. Clark, b. C., & Kolb, V. M. (2020). Macrobionnt: kehto elämän alkuperästä ja biosfäärin luomisesta. Elämä, 10 (11), 278.
3. Lazcano a. (2010). Origins -tutkimuksen historiallinen kehitys. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2 (11), A002089. https: // doi.org/10.1101/cshPerspect.A002089
4. Novák, v. J -. (1974). Katacesvate-in-Kaacevate-teoria elämän alkuperästä. Elämän ja evoluutiobiokemian alkuperässä (PP. 355-368). Springer, Boston, MA.
5. Salomon, E. P., Berg, l. R -., & Martin, D. W -. (2011). Biologia (9. edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.