Protobiontes

Protobiontes adalah sejenis struktur abiotik lipid yang mendahului sel -sel pertama

Apa itu Protobiones?

The Protobiontes o Protocamples adalah kompleks biologi yang menurut beberapa hipotesis yang berkaitan dengan asal usul kehidupan, terdahulu sel. Menurut biokimia Rusia Aleksander Oparin (1894-1980), ini adalah agregat molekul yang dikelilingi oleh membran lipid yang semipermeable atau struktur yang serupa dengan ini.

Agregat molekul biotik ini mampu.

Beberapa eksperimen yang dijalankan di makmal oleh penyelidik yang berlainan, telah mendedahkan bahawa protobion boleh dibentuk secara spontan menggunakan blok struktur sebatian organik yang dibuat dari molekul abiotik.

Contoh eksperimen ini adalah pembentukan liposom, yang merupakan agregasi titisan kecil yang dikelilingi oleh membran. Ini boleh dibentuk apabila lipid ditambah ke dalam air. Ia juga berlaku apabila jenis molekul organik lain ditambah.

Ia boleh berlaku bahawa titisan seperti liposomos terbentuk di kolam masa prebiotik dan secara rawak menggabungkan beberapa polimer asid amino.

Dalam kes sedemikian bahawa polimer membuat membran yang telap ke molekul organik tertentu, molekul ini akan dimasukkan secara selektif.

Sifat dan ciri -ciri Protobionts

Protobiontes yang sepatutnya boleh dibentuk dari molekul hidrofobik yang dianjurkan dalam berbentuk bilay (dua lapisan) di permukaan penurunan, mengingati membran lipid yang terdapat dalam sel -sel semasa.

Membran semipermeable

Oleh kerana struktur selektif telap, liposoma boleh membengkak atau menyingkirkan bergantung kepada kepekatan larutan sederhana.

Iaitu, jika liposom terdedah kepada medium hipotonik (kepekatan di dalam sel lebih tinggi), air memasuki struktur, membengkak liposom. Sebaliknya, jika medium adalah hipertonik (kepekatan sel lebih rendah), air bergerak ke arah persekitaran luar.

Ia boleh melayani anda: Timolphthalein: Ciri, Penyediaan dan Aplikasi

Harta ini tidak unik untuk liposom, ia juga boleh digunakan untuk sel -sel semasa organisma. Contohnya, jika sel darah merah terdedah kepada medium hipotonik, mereka boleh meletup.

Keceriaan

Liposoma boleh menyimpan tenaga dalam bentuk potensi membran, yang terdiri daripada voltan melalui permukaan. Struktur boleh memuat turun voltan dengan cara yang mengingatkan proses yang berlaku di sel neuron sistem saraf. 

Liposoma hadir beberapa ciri organisma hidup. Walau bagaimanapun, ia tidak sama dengan menyatakan bahawa liposom masih hidup.

Asal Protobiontes

Terdapat kepelbagaian hipotesis yang luas yang berusaha menjelaskan asal usul dan evolusi kehidupan dalam persekitaran prebiotik. Postulat yang paling cemerlang akan diterangkan di bawah yang membincangkan asal -usul Protobions:

Hipotesis Oparin dan Haldane

Hipotesis mengenai evolusi biokimia dicadangkan oleh Alexander Oparin pada tahun 1924 dan oleh John D. S. Haldane (1892-1984) pada tahun 1928.

Postulat ini mengandaikan bahawa suasana prebiotik tidak mempunyai oksigen, tetapi sangat reduktif, dengan sejumlah besar hidrogen yang menimbulkan pembentukan sebatian organik berkat kehadiran sumber tenaga.

Menurut hipotesis ini, ketika penyejukan bumi terjadi, wap letusan gunung berapi, yang dicetuskan sebagai hujan yang kuat dan tetap dipendekkan. Apabila air jatuh, ia menyeret garam mineral dan sebatian lain, menimbulkan sup asli atau sup pemakanan yang terkenal.

Dalam persekitaran hipotetikal ini, kompleks molekul besar yang disebut sebatian prebiotik dapat dibentuk, yang menyebabkan sistem selular yang semakin kompleks. Oparin memanggil Protobiones ini.

Boleh melayani anda: Kerajaan Monera

Memandangkan Protobiontes meningkatkan kerumitan mereka, mereka memperoleh kapasiti baru untuk menghantar maklumat genetik, dan oparin memberikan nama eubiontes kepada bentuk -bentuk yang lebih maju ini.

Percubaan Miller dan Urey

Pada tahun 1953, selepas postulates Oparin, penyelidik Stanley L. Miller (1930-2007) dan Harold C. Urey (1893-1981) membangunkan satu siri eksperimen untuk memeriksa pembentukan sebatian organik berdasarkan bahan bukan organik yang mudah.

Miller dan Urey berjaya mewujudkan reka bentuk eksperimen yang menyimulasikan persekitaran prebiotik dengan keadaan yang dicadangkan oleh oparin kecil, mendapatkan satu siri sebatian seperti asid amino, asid lemak, asid formik, urea, antara lain.

Bahan genetik protobiont

Dunia RNA

Menurut hipotesis ahli biologi molekul semasa, protobionts membawa molekul RNA, bukan molekul DNA, yang membolehkan mereka meniru dan menyimpan maklumat.

Di samping mempunyai peranan asas dalam sintesis protein, RNA juga boleh berkelakuan seperti enzim dan menjalankan reaksi pemangkinan. Kerana ciri ini, RNA adalah calon yang ditunjukkan sebagai bahan genetik pertama di Protobionts.

Molekul RNA yang mampu menyebabkan pemangkinan dipanggil ribzim dan boleh menyediakan salinan dengan urutan pelengkap bahagian RNA pendek dan menengahi proses Splicing, Menghapuskan urutan urutan.

Protobionte yang membentangkan molekul RNA pemangkin bervariasi dari rakan -rakan mereka yang tidak mempunyai molekul tersebut.

Sekiranya protobion dapat berkembang, membahagikan dan menghantar RNA kepada anak -anaknya, proses pemilihan semulajadi Darwinian boleh digunakan untuk sistem ini, dan protobion dengan molekul RNA akan meningkatkan kekerapannya dalam populasi dalam populasi dalam populasi dalam populasi dalam populasi.

Ia boleh melayani anda: Oganisms Bentonik: Apa, Ciri -ciri, Pemakanan, Contoh

Walaupun penampilan protobionte ini tidak mungkin, perlu diingat bahawa terdapat berjuta -juta protobiontes di badan air bumi primitif.

Penampilan DNA

DNA adalah molekul dua masa yang lebih stabil, berbanding dengan molekul RNA, yang rapuh dan tidak tepat secara tidak tepat. Harta ketepatan ini dari segi replikasi mula menjadi lebih diperlukan kerana genom protobionts meningkat dalam saiz.

Di Princeton University, penyelidik Freeman Dyson (1923-2020) mencadangkan bahawa molekul DNA mungkin struktur pendek, dibantu dalam replikasi mereka oleh polimer asid amino rawak dengan sifat pemangkin dengan sifat pemangkin.

Replikasi awal ini boleh berlaku di dalam protobiontes yang telah menyimpan sejumlah besar monomer organik.

Selepas kemunculan molekul DNA, RNA dapat mula memainkan kertas semasa sebagai perantara terjemahan, dengan itu mewujudkan "dunia DNA".

Rujukan

1. Altstein, a. D. (2015). Hipotesis Progene: Dunia Nukleoprotein dan Bagaimana Kehidupan Bermula. Biologi langsung, 10, 67.
2. Audesirk, t., Audesirk, g., & Byers, b. Dan. (2003). Biologi: Kehidupan di Bumi. Pendidikan Pearson.
3. Campbell, a. N., & Reece, J. B. (2005). Biologi. Pan -American Editorial.
4. Julat, m. (2007). Biologi 1: Pendekatan Konstruktivis. Pendidikan Pearson.
5. Schrum, j. P., Zhu, t. F., & Szostak, J. W. (2010). Asal -usul kehidupan selular. Perspektif Pelabuhan Spring Cold dalam Biologi, A002212.
6. Stano, ms., & Mavelli, f. (2015). Model Protocells dalam Asal Kehidupan dan Biologi Sintetik. Hidup, 5(4), 1700-1702.