Percubaan Miller dan Urey

Apa itu percubaan Miller dan Urey?

Dia Percubaan Miller dan Urey Ia terdiri daripada pengeluaran molekul organik yang menggunakan molekul bukan organik yang lebih mudah lebih mudah dalam keadaan tertentu. Objektif percubaan adalah untuk mencipta semula keadaan nenek moyang planet bumi.

Hasrat rekreasi ini adalah untuk mengesahkan asal usul biomolekul. Sesungguhnya, simulasi mencapai pengeluaran molekul - sebagai asid amino dan asid nukleik - sangat diperlukan untuk organisma hidup.

Sebelum Miller dan Urey: Perspektif Sejarah

Penjelasan asal usul kehidupan selalu menjadi topik yang sangat diperdebatkan dan kontroversial. Semasa Renaissance dipercayai bahawa kehidupan tiba -tiba berasal dan keluar dari mana -mana. Hipotesis ini dikenali sebagai generasi spontan.

Selanjutnya, pemikiran kritikal para saintis mula bercambah dan hipotesis dikesampingkan. Walau bagaimanapun, yang tidak diketahui yang dibangkitkan pada mulanya masih tersebar.

Dalam dekad 20 saintis pada masa itu menggunakan istilah "sup primordial" untuk menggambarkan persekitaran hipotesis lautan di mana kehidupan mungkin berasal.

Masalahnya adalah untuk mencadangkan asal -usul logik biomolekul yang menjadikan kehidupan mungkin (karbohidrat, protein, lipid dan asid nukleik) dari molekul bukan organik.

Sudah berusia 50 -an, sebelum eksperimen Miller dan Urey, sekumpulan saintis berjaya mensintesis asid formik dari karbon dioksida. Penemuan hebat ini diterbitkan dalam majalah berprestij Sains.

Apa percubaannya?

Menjelang tahun 1952, Stanley Miller dan Harold Urey merancang protokol eksperimen untuk mensimulasikan persekitaran primitif dalam sistem tiub kaca dan elektrod yang dibina dengan sendirinya.

Sistem ini terbentuk dari kelalang dengan air, sama dengan lautan primitif. Disambungkan ke botol itu ada yang lain dengan komponen suasana prebiotik yang dikatakan.

Miller dan Urey menggunakan perkadaran berikut untuk mencipta semula: 200 mmHg metana (CH₄), 100 mmHg hidrogen (h₂), 200 mmHg ammonia (NH₃) dan 200 ml air (h₂Sama ada).

Sistem ini juga mempunyai kondensor, yang kerjanya adalah untuk menyejukkan gas seperti hujan biasanya. Begitu juga, mereka mengintegrasikan dua elektrod yang mampu menghasilkan voltan tinggi, dengan tujuan mewujudkan molekul yang sangat reaktif yang membawa kepada pembentukan molekul kompleks.

Percikan api ini berusaha mensimulasikan sinar yang mungkin dan kilat persekitaran prebiotik. Peranti berakhir dalam bentuk "u" yang menghalang stim dari perjalanan ke arah yang bertentangan.

Eksperimen itu menerima kejutan elektrik selama seminggu, pada masa yang sama air dipanaskan. Proses pemanasan simulasi tenaga solar.

Hasilnya

Hari pertama campuran eksperimen benar -benar bersih. Dengan hari -hari, campuran mula mengambil warna kemerahan. Pada akhir pengalaman, cecair ini mengambil warna merah yang hampir coklat dan kelikatannya meningkat dengan ketara.

Eksperimen ini mencapai objektif utama dan molekul organik yang kompleks dihasilkan dari komponen hipotesis suasana primitif (metana, ammonia, hidrogen dan wap air).

Para penyelidik berjaya mengenal pasti jejak asid amino, seperti gliserin, alanine, asid aspartik dan asid amino-butirik, yang merupakan komponen utama protein.

Kejayaan eksperimen ini menyumbang kepada penyelidik lain terus meneroka asal -usul molekul organik. Menambah pengubahsuaian kepada protokol Miller dan Urey, dua puluh asid amino yang diketahui telah dicipta semula.

Nukleotida juga boleh dihasilkan, yang merupakan blok asas bahan genetik: DNA (asid deoxyribonucleic) dan RNA (asid ribonukleik).

Kepentingan

Eksperimen ini berjaya mengesahkan kemunculan molekul organik dan mencadangkan senario yang agak menarik untuk menjelaskan asal usul kehidupan.

Walau bagaimanapun, dilema yang wujud dicipta, kerana molekul DNA diperlukan untuk protein dan RNA. Ingatlah bahawa dogma pusat biologi mencadangkan bahawa DNA disalin ke RNA dan ini disalin ke protein (pengecualian ke premis ini diketahui, seperti retrovirus).

Jadi bagaimana biomolekul ini terbentuk dari monomer mereka (asid amino dan nukleotida) tanpa kehadiran DNA?

Nasib baik, penemuan Ribzim berjaya menjelaskan paradoks yang jelas ini. Molekul ini adalah RNA pemangkin. Ini menyelesaikan masalah, kerana molekul yang sama dapat memangkin dan membawa maklumat genetik. Itulah sebabnya terdapat hipotesis dunia RNA primitif.

RNA yang sama dapat meniru dirinya dan mengambil bahagian dalam pembentukan protein. DNA boleh datang secara menengah dan dipilih sebagai molekul warisan di RNA.

Fakta ini boleh berlaku kerana beberapa sebab, terutamanya kerana DNA kurang reaktif dan lebih stabil daripada RNA.

Kesimpulan

Kesimpulan utama reka bentuk eksperimen ini dapat diringkaskan dengan pernyataan berikut: molekul organik kompleks dapat memiliki asalnya dari molekul bukan organik yang lebih mudah, jika mereka terdedah kepada keadaan atmosfera primitif yang dikatakan seperti tegasan tinggi, radiasi ultraviolet dan rendah dan rendah dan rendah kandungan oksigen.

Di samping itu, beberapa molekul bukan organik didapati bahawa calon yang ideal untuk pembentukan asid amino dan nukleotida tertentu.

Eksperimen ini membolehkan kita melihat bagaimana penciptaan blok organisma hidup, dengan mengandaikan persekitaran primitif untuk menyesuaikan diri dengan kesimpulan yang diterangkan.

Kemungkinan besar dunia sebelum kemunculan kehidupan akan mempunyai lebih banyak bilangan dan komponen kompleks daripada yang digunakan oleh Miller.

Walaupun nampaknya tidak mungkin mencadangkan asal usul kehidupan berdasarkan molekul mudah seperti itu, Miller dapat memeriksanya dengan percubaan halus dan cerdik.

Kritikan terhadap eksperimen

Masih ada perdebatan dan kontroversi mengenai hasil eksperimen ini dan bagaimana sel pertama berasal.

Kini dipercayai bahawa komponen yang digunakan oleh Miller untuk membentuk suasana primitif tidak sesuai dengan realiti yang sama. Visi yang lebih moden memberikan gunung berapi sebagai peranan penting dan mencadangkan bahawa gas yang menghasilkan struktur ini.

Titik utama percubaan Miller juga telah dipersoalkan. Sesetengah penyelidik berfikir bahawa suasana tidak memberi kesan kepada penciptaan organisma hidup.