Koacerdedos

Vysvetľujeme, čo sú Coacervados, ich charakteristiky a školenie

Coacerdados sú skupiny alebo molekulárne „roje“, ktoré tvoria spontánne vo vodných roztokoch

Čo sú coacerdedos?

Ten koacerdedos Sú definované ako koloidné kvapky alebo skupiny tvorené makromolekulami, ako sú proteín, nukleové kyseliny, syntetické polyméry atď., ktoré sa tvoria spontánne a ktoré zostávajú spolu spolu vďaka rôznym typom chemických interakcií.

Slovo Koloidný odkazuje na jednu z najvýraznejších charakteristík týchto štruktúr, pretože je kvapky Tekutý ktoré obsahujú dve nemiešateľné fázy, to znamená, že sa navzájom nemiešajú, a to ani kvôli odpudzovaniu zaťaženia alebo pre hydrofóbne účinky súvisiace s makromolekúlmi, ktoré ich tvoria.

V týchto kvapkách dochádza k separácii fáz kvapaliny-kvapaliny, kde sa kompaktnejšia oblasť v makromolekulách-je v termodynamickej rovnováhe s zriedenou alebo kvapalnou fázou, s ktorou nie je zmiešaná.

Coacerados zvyčajne tvoria spontánne vo vodných roztokoch alebo zmesiach, čo umožňuje určitú stabilnú kompartmentalizáciu bez prítomnosti membrány, ako v prípade živých buniek.

V dôsledku toho sa tieto štruktúry bežne vyskytujú v prírode a sú veľmi dôležité pre rôzne biologické procesy vo veľkom počte organizmov.

Štúdia Coacerdados však nie je obmedzená iba na našu modernú dobu. Začiatkom 20. rokov 20. storočia ruský biochemik Alexander Oparín navrhol, že tieto skupiny molekúl mohli vyvolať prvé bunky v primitívnej Zemi.

Teória coacerdedos

V histórii ľudstva boli navrhnuté rôzne teórie s cieľom vysvetliť pôvod živých bytostí, ako poznáme dnes.

Po prepustení teórií o pôvode života spontánna generácia, Mnohí sa uklonili k myšlienke fyzikálno -chemického pôvodu živých bytostí.

Túto teóriu predpokladal na začiatku 20. storočia ruský biochemik Alexander Oparin (vo svojej knihe s názvom Pôvod života) a britský genetik John Burdon Haldane, ktorého pracovné miesta, hoci sú nezávislé, zdieľali veľmi podobné myšlienky.

Môže vám slúžiť: Ako sa húb kŕmia?Alexander Oparin vo svojom laboratóriu (vpravo)

Hlavný argument teórie bol založený na skutočnosti, že život sa mohol objaviť prvýkrát na Zemi vo vnútri štruktúr, ktoré dnes nazývame koacerdedos, tvorené obrovskou škálou organických molekúl.

Založené sú ich pozorovania, že coacerdedos by sa mohol dokonca tvoriť vo veľmi zriedených roztokoch rôznych molekúl, oparin a haldane, že navrhli, že koachvácia (tvorba Coacerpados) mohla byť spôsob, akým sa vyskytla separácia tekutej fázy v prvotnom „vývaru“ abiotickej Zeme.

Inými slovami, títo vedci si mysleli, že prvé bunky sa mohli tvoriť zo spontánnej skupiny organických molekúl obsiahnutých vo vodách moria, vrátane proteínov s enzymatickou aktivitou, ktoré by mohli byť zložité a vytvárajú usporiadané a autonómnejšie štruktúry.

Prvotný vývar?: Abiotická syntéza

Hoci sú spoluobežné zohľadnené základnú úlohu v teórii pôvodu Oparinovho života a Haldane, malo to zmysel iba vo svetle počatia, že dlhé obdobie Abiotická syntéza.

Táto syntéza sa týkala produkcie a akumulácie organických zlúčenín prekurzory proteínov a nukleových kyselín, napríklad vďaka:

• Účinok energie z ultrafialového žiarenia a búrok.
• K príspevku sopiek sopiek a vesmírnych orgánov.
• Do vodného prostredia primitívneho mora.
• Atmosférické podmienky počiatočnej pôdy.

Experimenty Miller a Urey

Stanley Miller a Harold Urey navrhli experiment, ktorý im umožnil „obnoviť“ atmosférické a fyzikálno -chemické podmienky moria v primitívnej zemi, s tým, čo dosiahli, po týždni reakcie, produkujú organické molekuly, ako sú aminokyseliny z iných chemických zlúčenín jednoduchý

Niekoľko rokov po tom, čo Oparin a Haldane predstavili svoje teórie pred vedeckou komunitou, americkí biochemici Stanley Miller a Harold Urey v 50. rokoch navrhli sériu experimentov na vyskúšanie znovu vytvoriť podmienky primitívny Zeme a podpora alebo popierajte teóriu Coacerdados.

Môže vám slúžiť: LDH: Funkcie, stanovenie, reakcia, normálne hodnoty

Vo svojich experimentoch sa Stanley a Urey podarilo získať jednoduché organické molekuly, ako sú aminokyseliny, podporujúce myšlienku, že život by mohol vyplynúť z relatívne jednoduchých organických prekurzorov a s hypoteredami pre abiotickú zem.

Charakteristiky Coacerdedos

• Sú to organické makromolekuly, všeobecne proteín alebo nukleové kyseliny.
• Sú to koloidy, pretože majú dve nemiešateľné fázy, ktoré sa navzájom nemiešajú a ktoré sú v suspenzii, izolované od zvyšku okolitej kvapaliny.
• Vytvárajú spontánne z suspenzných molekúl, ktoré sú spojené a sú veľmi bežné v rôznych kontextoch buniek a životného prostredia.
• Sú to organizované štruktúry, v ktorých existuje rovnováha medzi hustým zhlukom molekúl, ktoré ich tvoria a ich vodná časť.
• Môžu byť jednoduché, tvorené jediným typom molekuly alebo komplexom, tvorené viac ako jednou triedou molekuly.
• Sú schopní udržiavať svoju štruktúru sami a dokonca zvýšiť svoju zložitosť zavedením nových molekúl prostredia.
• Vo vnútri sa môžu vyskytnúť rôzne chemické reakcie, ktoré sa menia jeho zloženie, hmotnosť a objem vo veľmi krátkom čase.
• Zdieľajú určité vlastnosti živých buniek, ale nepovažujú sa za živé entity, pretože nie sú schopné reprodukovať alebo kŕmiť.

Tvorba CoacerDados (Coacevation)

Tvorba coacerpados je tiež známa ako koachvácia A je to proces, ktorý má vo všeobecnosti svoj pôvod od separácie fáz kvapaliny-kvapaliny, ktorý pozostáva z reverzibilnej separácie homogénnej kvapaliny v dvoch fázach, jedna viac koncentrovanejšia ako druhá.

Koacevation závisí od rôznych fyzikálno -chemických podmienok, ako je teplota, pH, koncentrácia solí, makromolekúl koncentrácia atď. Tento proces navyše závisí od typu donucovacieho, ktorý sa vytvára, buď jednoduchý alebo komplexný.

Ako už bolo uvedené, jednoduché coaceráty sa tvoria jediným typom organickej molekuly a komplexy sú tvorené dvoma alebo viacerými rôznymi molekulami.

Môže vám slúžiť: Načítať kapacitu planéty

Počas tvorby jednoduchých coacerátov sa vyskytuje séria chemických interakcií, ktoré závisia od charakteristík príslušnej makromolekuly. Napríklad, ak ide o molekuly toho istého proteínu, tvorba CoacerDados sa týka samostatnej zostavy týchto molekúl prostredníctvom elektrostatických interakcií, van der Waals alebo hydrofóbny.

Na druhej strane, tvorba komplexných coacerdados závisí hlavne od elektrostatických interakcií, pretože sa ukázalo, že elektrostatická neutralizácia uprednostňuje koalescenciu makromolekúl v roztoku v rovnováhe.

Funkcie a aplikácie CoacerDados

Napríklad u niektorých mäkkýšov a morských polystagerov je tvorba extracelulárnych coacerdedos nevyhnutná pre mnohé z jeho primárnych funkcií.

Okrem toho boli spojené s intracelulárnou agregáciou proteínu, s premávkou prostredníctvom komplexu jadrových pórov a niektorými neurodegeneratívnymi chorobami u ľudí.

Coacerdados sa využívajú aj v potravinárskom priemysle, v oblasti výskumu biofyziky, biomateriálov a bunkovej biológie, najmä v dôsledku ich pôsobivej rozmanitosti, zloženia a objednávania alebo topológie.

Odkazy

1. Astaricchio, e., Alfano, C., Rajendran, L., Temussi, P. Do., A pastore, do. (2020). Široký svet koacevates: od mora po neurodegeneráciu. Trendy v biochemických vedách.
2. Clark, B. C., & Kolb, V. M. (2020). Makrobionnt: kolíska pre pôvod života a vytvorenie biosféry. Život, 10 (11), 278.
3. Lazcano a. (2010). Historický vývoj výskumu pôvodu. Perspektívy Cold Spring Harbor v biológii, 2 (11), A002089. https: // doi.org/10.1101/cshperspect.A002089
4. Nován, V. J. (1974). Teória koacevate-in-Coacevate o pôvode života. V pôvode života a evolučnej biochémie (s. 355-368). Springer, Boston, MA.
5. Šalamún, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biológia (9. vydanie). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.