Protobionit

Protobiontit ovat eräänlainen lipidi -abioottiset rakenteet, jotka edelsivät ensimmäisiä soluja

Mitkä ovat protobiones?

Se protobionit O. Venäjän biokemian Aleksander-opariinin (1894-1980) mukaan nämä ovat molekyyliaggregaatteja, joita ympäröi puolivälissä oleva lipidikalvo tai tämän samanlainen rakenne.

Nämä bioottiset molekyyliaggregaatit pystyivät.

Jotkut eri tutkijoiden laboratoriossa tehdyt kokeet ovat paljastaneet, että protobiontit voidaan muodostaa spontaanisti rakenteellisilla lohkoilla, jotka on luotu abioottisista molekyyleistä.

Esimerkkejä näistä kokeista ovat liposomien muodostuminen, jotka ovat kalvojen ympäröimien pienten tippojen aggregaatioita. Ne voidaan muodostaa, kun lipidejä lisätään veteen. Se tapahtuu myös, kun lisätään muun tyyppisiä orgaanisia molekyylejä.

Voi tapahtua, että liposomosin kaltaiset tipat muodostettiin prebioottisten aikojen lampissa ja sisällyttivät satunnaisesti joitain aminohappopolymeerejä.

Tällöin polymeerit tekivät kalvosta tiettyjen orgaanisten molekyylien läpäisevän, nämä molekyylit sisällytetään selektiivisesti.

Protobionttien ominaisuudet ja ominaisuudet

Oletetut protobionit voitiin muodostaa hydrofobisista molekyyleistä, jotka on järjestetty kaksikarjan muotoisissa (kaksi kerrosta) tipan pinnalla, muistaen nykyisissä soluissa olevat lipidikalvot, jotka ovat läsnä nykyisissä soluissa.

Puoliläpäisevät kalvot

Koska rakenne on selektiivisesti läpäisevä, liposoma voi turvota tai päästä eroon keskikokoisten liuenneiden aineiden pitoisuudesta riippuen.

Toisin sanoen, jos liposomi altistetaan hypotoniselle väliaineelle (solun sisällä oleva pitoisuus on suurempi), vesi tulee rakenteeseen, turvottaen liposomia. Sitä vastoin, jos väliaine on hypertoninen (solun pitoisuus on alhaisempi), vesi liikkuu kohti ulkoympäristöä.

Se voi palvella sinua: Timolphthalein: Ominaisuudet, valmistelu ja sovellukset

Tämä ominaisuus ei ole ainutlaatuinen liposomeille, sitä voidaan soveltaa myös organismin nykyisiin soluihin. Esimerkiksi, jos punasolut altistuvat hypotoniselle väliaineelle, ne voivat räjähtää.

Kiihous

Liposoomat voivat säilyttää energiaa kalvopotentiaalin muodossa, joka koostuu jännitteestä pinnan läpi. Rakenne voi ladata jännitteen tavalla, joka muistuttaa prosessia, joka tapahtuu hermoston hermosoluissa. 

Liposoomat esittävät eläviä organismeja useita ominaisuuksia. Ei kuitenkaan ole sama kuin todeta, että liposomit ovat elossa.

Protobiontes

Hypoteesissa on laaja monimuotoisuus, jolla pyritään selittämään elämän alkuperän ja kehityksen prebioottisessa ympäristössä. Jäljempänä kuvataan merkittävimmät postulaatit, joissa keskustellaan protobionien alkuperästä:

Opariini- ja haldae -hypoteesi

Alexander Oparin ehdotti hypoteesia biokemiallisesta evoluutiosta vuonna 1924 ja John D. S. Haldane (1892-1984) vuonna 1928.

Tämä postulaatti olettaa, että prebioottisesta ilmakehästä puuttui happea, mutta se oli voimakkaasti pelkistävä, suurilla määrillä vetyä, joka johti orgaanisten yhdisteiden muodostumiseen energialähteiden läsnäolon ansiosta.

Tämän hypoteesin mukaan maan jäähdytyksen tapahtuessa tulivuorenpurkausten höyry, joka sai voimakkaan ja jatkuvan sateen, tiivistettiin. Kun vesi putosi, se veti mineraalisuoloja ja muita yhdisteitä, mikä aiheuttaa kuuluisan alkuperäisen keiton tai ravitsemusliemen.

Tässä hypoteettisessa ympäristössä voitiin muodostaa suuria molekyylikomplekseja, joita kutsutaan prebioottiseksi yhdisteeksi, mikä aiheutti yhä monimutkaisempia solujärjestelmiä. Opariini kutsui näitä protobioneja.

Voi palvella sinua: Monera Kingdom

Kun protobionit lisäsivät monimutkaisuuttaan, he hankkivat uusia kapasiteettia geneettisen tiedon siirtämiseen, ja opariini antoi Eubiontes -nimen näille edistyneempille muodoille.

Miller ja Urey -kokeilu

Vuonna 1953 Oparinin postulaattien jälkeen tutkijat Stanley L. Miller (1930-2007) ja Harold C. Urey (1893-1981) kehitti sarjan kokeita orgaanisten yhdisteiden muodostumisen tarkistamiseksi yksinkertaisten epäorgaanisten materiaalien perusteella.

Miller ja Urey onnistuivat luomaan kokeellisen suunnittelun, joka simuloi prebioottisia ympäristöjä pienimuotoisten opariinin ehdottamilla olosuhteilla, saaden sarjan yhdisteitä, kuten aminohappoja, rasvahappoja, muurahaishappoa, ureaa, urea.

Protobionttien geneettinen materiaali

RNA -maailma

Nykyisten molekyylibiologien hypoteesin mukaan protobiontit kantoivat RNA -molekyylejä DNA -molekyylien sijasta, mikä antoi heille mahdollisuuden toistaa ja tallentaa tietoja.

Sen lisäksi, että RNA on perustavanlaatuinen rooli proteiinisynteesissä, RNA voi myös käyttäytyä kuin entsyymi ja suorittaa katalyysireaktioita. Tämän ominaisuuden takia RNA on ehdokas, joka on osoitettu olevan ensimmäinen geneettinen materiaali protobiontissa.

RNA -molekyylejä, jotka kykenevät aiheuttamaan katalyysiä Silmukointi, Sekvenssisekvenssien poistaminen.

Protobionte, joka esitti katalyyttisen RNA -molekyylin, vaihteli heidän vastaavistaan, josta puuttui mainittu molekyyli.

Jos protobioni voi kasvaa, jakaa ja välittää RNA: n jälkeläisilleen, Darwinian luonnolliset valintaprosessit voidaan soveltaa tähän järjestelmään ja RNA -molekyylien protobionit lisäävät niiden taajuutta populaatiossa populaatiossa.

Se voi palvella sinua: bentoniset oganismit: mitä ovat, ominaisuudet, ravitsemus, esimerkit

Vaikka tämän protobionten ulkonäkö voi olla hyvin epätodennäköistä, on tarpeen muistaa, että primitiivisen maan vesistöissä olisi voinut olla miljoonia protobiontteja.

DNA: n ulkonäkö

DNA on paljon stabiilempi kaksi -aikainen molekyyli verrattuna RNA -molekyyliin, joka on hauras ja epätarkka epätarkka. Tämä tarkkuusominaisuus replikaation kannalta alkoi olla välttämättömiä, kun protobionttien genomit kasvoivat kooltaan.

Princetonin yliopistossa tutkija Freeman Dyson (1923-2020) ehdottaa, että DNA-molekyylit olisivat voineet olla lyhyitä rakenteita, avustaa niiden replikaatiossa satunnaisilla aminohappopolymeereillä, joilla on katalyyttiset ominaisuudet katalyyttisissä ominaisuuksissa.

Tämä varhainen replikaatio voi tapahtua protobiontesissa, jotka olivat säilyttäneet suuria määriä orgaanisia monomeerejä.

DNA -molekyylin ilmestymisen jälkeen RNA pystyi aloittamaan nykyisten papereidensa pelaamisen translaation välittäjänä, luomalla siten "DNA: n maailman".

Viitteet

1. Altstein, a. D -d. (2015). Progeenihypoteesi: nukleoproteiinimaailma ja miten elämä alkoi. Biologia suoraan, 10, 67.
2. Audesirk, t., Audesirk, g., & Byers, B. JA. (2003). Biologia: Elämä maan päällä. Pearson -koulutus.
3. Campbell, a. N., & Reece, J. B -. (2005). biologia. Pan -american lääketieteellinen toimitus.
4. Minä, m. (2007). Biologia 1: Konstruktivistinen lähestymistapa. Pearson -koulutus.
5. Schrum, J. P., Zhu, t. F., & Szostak, J. W -. (2010). Solujen elämän alkuperä. Cold Spring Harbor -näkymät biologiassa, A002212.
6. Stano, P., & Mavelli, f. (2015). Protocells -malleja elämän alkuperästä ja synteettisestä biologiasta. Elämä, 5(4), 1700-1702.