Coacervados

Kami menerangkan apa coacervados, ciri dan latihan mereka

Coacervados adalah kumpulan atau "kawanan" molekul yang terbentuk secara spontan dalam penyelesaian berair

Apa itu Coacervados?

The Coacervados Mereka ditakrifkan sebagai titisan koloid atau kumpulan yang dibentuk oleh makromolekul seperti protein, asid nukleik, polimer sintetik, dan lain -lain., yang terbentuk secara spontan dan yang tetap bersama antara satu sama lain terima kasih kepada pelbagai jenis interaksi kimia.

Perkataan itu Koloid merujuk kepada salah satu ciri yang paling menarik dari struktur ini, kerana ia adalah titisan Cecair Yang mengandungi dua fasa yang tidak dapat dilepaskan, ia.

Di dalamnya, pemisahan fasa cecair cecair berlaku, di mana rantau yang lebih kaya padat dalam makromolekul-adalah dalam keseimbangan termodinamik dengan fasa yang dicairkan atau cair, yang mana ia tidak bercampur.

Coacervados biasanya terbentuk secara spontan dalam larutan berair atau campuran, yang membolehkan sejenis pemisahan yang stabil tanpa kehadiran membran, seperti sel hidup.

Oleh itu, struktur ini biasanya berlaku dan sangat penting untuk proses biologi yang berbeza dalam sebilangan besar organisma.

Walau bagaimanapun, kajian Coacervados tidak terhad hanya kepada zaman moden kita. Pada permulaan tahun 1920 -an, ahli biokimia Rusia Alexander Oparin mencadangkan bahawa kumpulan molekul ini dapat menimbulkan sel -sel pertama di bumi primitif.

Teori Coacervados

Teori yang berbeza telah dicadangkan sepanjang sejarah kemanusiaan untuk menjelaskan asal -usul makhluk hidup seperti yang kita tahu hari ini.

Selepas pemecatan teori mengenai asal usul kehidupan oleh generasi spontan, Ramai yang tunduk kepada idea asal -usul fizikokimia makhluk hidup.

Teori ini dirumuskan pada awal abad ke -20 oleh ahli biokimia Rusia Alexander Oparin (dalam bukunya yang berjudul Asal usul kehidupan) dan oleh ahli genetik British John Burdon Haldane, yang pekerjaannya, walaupun bebas, berkongsi idea yang sangat serupa.

Boleh melayani anda: bagaimana suapan kulat?Alexander Oparin di makmalnya (betul)

Hujah utama teori itu berdasarkan fakta bahawa kehidupan dapat muncul untuk pertama kalinya di bumi di dalam struktur yang kita panggil hari ini Coacervados, dibentuk oleh pelbagai molekul organik yang besar.

Berdasarkan adalah pemerhatian mereka bahawa Coacervados bahkan dapat membentuk penyelesaian yang sangat dicairkan dari molekul yang berlainan, oparin dan haldane mencadangkan bahawa Coacevation (Pembentukan Coacervados) mungkin merupakan cara di mana pemisahan fasa bendalir dalam "sup" primal di bumi abiotik berlaku.

Dalam erti kata lain, para saintis ini berpendapat bahawa sel -sel pertama dapat terbentuk dari kumpulan spontan molekul organik yang terkandung di dalam perairan laut, termasuk protein dengan aktiviti enzimatik, yang boleh menjadi kompleks dan mewujudkan struktur yang lebih teratur dan autonomi.

Sup primal?: Sintesis abiotik

Walaupun coacermed mempunyai peranan asas dalam teori asal usul kehidupan oparin dan haldane, ia hanya masuk akal berdasarkan konsepsi bahawa tempoh yang panjang Sintesis abiotik.

Sintesis ini merujuk kepada pengeluaran dan pengumpulan sebatian organik prekursor protein dan asid nukleik, sebagai contoh, terima kasih kepada:

• Tindakan tenaga dari sinaran ultraviolet dan ribut petir.
• Kepada sumbangan gunung berapi gunung berapi dan badan ruang angkasa.
• Ke persekitaran berair di laut primitif.
• Keadaan atmosfera tanah awal.

Eksperimen Miller dan Urey

Stanley Miller dan Harold Urey merancang percubaan yang membolehkan mereka "mencipta semula" keadaan atmosfera dan fizikokimia di lautan di bumi primitif, dengan apa yang mereka capai, selepas seminggu reaksi, menghasilkan molekul organik seperti asid amino dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain dari sebatian kimia lain Mudah

Beberapa tahun selepas Oparin dan Haldane membentangkan teori mereka sebelum komuniti saintifik, ahli biokimia Amerika Stanley Miller dan Harold Urey, pada tahun 50 -an, merancang satu siri eksperimen untuk mencuba mencipta semula keadaan primitif bumi dan sokongan atau menafikan teori Coacervados.

Boleh melayani anda: LDH: fungsi, penentuan, tindak balas, nilai normal

Dalam eksperimen mereka, Stanley dan Urey berjaya mendapatkan molekul organik yang mudah, seperti asid amino, menyokong idea bahawa kehidupan dapat timbul dari prekursor organik yang agak mudah dan dengan keadaan hipotori untuk bumi abiotik.

Ciri -ciri Coacervados

• Mereka adalah kumpulan makromolekul organik, umumnya protein atau asid nukleik.
• Mereka adalah koloid, kerana mereka mempunyai dua fasa yang tidak dapat dilepaskan, yang tidak bercampur dengan satu sama lain, dan yang dalam penggantungan, diasingkan dari seluruh cecair sekitarnya.
• Mereka terbentuk secara spontan dari molekul penggantungan yang dikaitkan, dan sangat biasa dalam konteks sel dan alam sekitar yang berbeza.
• Mereka adalah struktur yang teratur, di mana terdapat keseimbangan antara kelompok padat molekul yang membentuknya dan bahagian berair mereka.
• Mereka boleh mudah, dibentuk oleh satu jenis molekul, atau kompleks, dibentuk oleh lebih daripada satu kelas molekul.
• Mereka dapat mengekalkan struktur mereka sendiri dan juga meningkatkan kerumitan mereka dengan memperkenalkan molekul persekitaran baru.
• Di dalam, tindak balas kimia yang berbeza boleh berlaku, mengubah komposisi, berat dan kelantangannya dalam jangka pendek.
• Mereka berkongsi sifat -sifat sel hidup tertentu, tetapi tidak dianggap entiti hidup, kerana mereka tidak dapat menghasilkan semula atau memberi makan.

Pembentukan Coacervados (Coacevation)

Pembentukan Coacervados juga dikenali sebagai Coacevation Dan ia adalah proses yang umumnya berasal dari pemisahan fasa cecair cecair, yang terdiri daripada pemisahan cecair homogen dalam dua fasa, satu lagi tertumpu daripada yang lain.

Coacevation bergantung kepada keadaan fizikokimia yang berbeza seperti suhu, pH, kepekatan garam, kepekatan makromolekul, dll. Di samping itu, proses ini bergantung kepada jenis paksaan yang terbentuk, sama ada mudah atau kompleks.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, koacerat mudah dibentuk oleh satu jenis molekul organik dan kompleks dibentuk oleh dua atau lebih molekul yang berbeza.

Ia dapat melayani anda: Kapasiti beban planet

Semasa pembentukan koacerat mudah, satu siri interaksi kimia berlaku yang bergantung kepada ciri -ciri makromolekul yang dipersoalkan. Sebagai contoh, jika ini adalah molekul protein yang sama, pembentukan coacervados mempunyai kaitan dengan pengasingan diri molekul ini melalui interaksi elektrostatik, oleh van der waals atau hidrofobik.

Sebaliknya, pembentukan coacervados kompleks bergantung terutamanya kepada interaksi elektrostatik, kerana ia telah ditunjukkan bahawa peneutralan elektrostatik nikmat gabungan makromolekul dalam larutan dengan seimbang.

Fungsi dan aplikasi Coacervados

Sebagai contoh, dalam beberapa moluska dan polistagan laut pembentukan coacervados ekstraselular adalah penting untuk banyak fungsi utamanya.

Di samping itu, ini telah dikaitkan dengan pengagregatan intraselular protein, dengan lalu lintas melalui kompleks liang nuklear dan dengan beberapa penyakit neurodegeneratif pada manusia.

Coacervados juga dieksploitasi dalam industri makanan, dalam bidang penyelidikan biofizik, biomaterial dan biologi sel, terutamanya disebabkan oleh kepelbagaian, komposisi dan pesanan mereka yang mengagumkan atau topologi.

Rujukan

1. Astoricchio, e., Alfano, c., Rajendran, l., Temussi, ms. Ke., & Pastor, ke. (2020). Dunia yang luas di Coacevates: Dari Laut ke Neurodegeneration. Trend dalam Sains Biokimia.
2. Clark, b. C., & Kolb, v. M. (2020). Macrobionnt: buaian untuk asal usul kehidupan dan penciptaan biosfera. Kehidupan, 10 (11), 278.
3. Lazcano a. (2010). Pembangunan Sejarah Penyelidikan Asal. Perspektif Pelabuhan Cold Spring dalam Biologi, 2 (11), A002089. https: // doi.org/10.1101/cshperspect.A002089
4. Novák, v. J. (1974). Teori coacevate-in-coacevate asal usul kehidupan. Dalam Asal Kehidupan dan Biokimia Evolusi (PP. 355-368). Springer, Boston, MA.
5. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edn ke -9). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.