Protobionte

Protobionty sú typom lipidových abiotických štruktúr, ktoré predchádzali prvé bunky

Aké sú protobiiony?

Ten protobionte o Protokampy sú biologické komplexy, ktoré podľa niektorých hypotéz súvisiacich s pôvodom života, predchádzajúcich buniek. Podľa ruského biochemistu Aleksandera Oparína (1894-1980) sú to molekulárne agregáty obklopené semipermakciou lipidovej membrány alebo štruktúrou podobnou tejto.

Tieto biotické molekulárne agregáty boli schopné.

Niektoré experimenty uskutočňované v laboratóriu rôznymi vedcami odhalili, že protobionty sa môžu vytvárať spontánne pomocou štrukturálnych blokov organické zlúčeniny vytvorené z abiotických molekúl.

Príkladmi týchto experimentov je tvorba lipozómov, ktoré sú agregácie malých kvapiek obklopených membránami. Môžu sa tvoriť, keď sa do vody pridajú lipidy. Vyskytuje sa tiež, keď sa pridá iný typ organických molekúl.

Mohlo by sa stať, že kvapky podobné lipozomosom boli vytvorené v rybníkoch prebiotických časov a náhodne začlenili niektoré polyméry aminokyselín.

V takom prípade, že polyméry spôsobili, že membrána je priepustná pre určité organické molekuly, tieto molekuly by sa začlenili selektívne.

Vlastnosti a charakteristiky protobiontov

Predpokladané protobionty mohli byť vytvorené z hydrofóbnych molekúl, ktoré boli usporiadané v dvojvrstve (dve vrstvy) na povrchu kvapky, pamätajúc na lipidové membrány prítomné v súčasných bunkách.

Semipermerbilné membrány

Pretože štruktúra je selektívne priepustná, lipozóm sa môže napučať alebo sa zbaviť v závislosti od koncentrácie stredných rozpustených látok.

To znamená, že ak je lipozóm vystavený hypotonickému médiu (koncentrácia vo vnútri bunky je vyššia), voda vstupuje do štruktúry a opuchne lipozóm. Na rozdiel od toho, ak je médium hypertonické (koncentrácia bunky je nižšia), voda sa pohybuje smerom k vonkajšiemu prostrediu.

Môže vám slúžiť: Timolftalein: Charakteristiky, príprava a aplikácie

Táto vlastnosť nie je jedinečná pre lipozómy, môže sa tiež aplikovať na súčasné bunky organizmu. Napríklad, ak sú červené krvinky vystavené hypotonickému médiu, môžu explodovať.

Vzrušiteľnosť

Lipozómy môžu ukladať energiu vo forme membránového potenciálu, ktorý pozostáva z napätia cez povrch. Štruktúra si môže stiahnuť napätie spôsobom pripomínajúcim proces, ktorý sa vyskytuje v neuronálnych bunkách nervového systému. 

Lipozómy predstavujú niekoľko charakteristík živých organizmov. Nie je to však to isté, ako tvrdenie, že lipozómy sú nažive.

Pôvod protobiontov

Existuje široká rozmanitosť hypotéz, ktorá sa snaží vysvetliť pôvod a vývoj života v prebiotickom prostredí. Najvýznamnejšie postuláty budú opísané nižšie, ktoré diskutujú o pôvode protobie:

Hypotéza Oparínu a Haldane

Hypotézu o biochemickom vývoji navrhol Alexander Oparin v roku 1924 a John D. Siež. Haldane (1892-1984) v roku 1928.

Tento postulát predpokladá, že prebiotickej atmosfére chýba kyslík, ale bola silne reduktívna, s veľkým množstvom vodíka, ktoré spôsobilo vznik tvorby organických zlúčenín vďaka prítomnosti zdrojov energie.

Podľa tejto hypotézy, ako sa vyskytlo ochladenie Zeme, para z vulkanických erupcií, ktoré sa vyzrážali ako silné a konštantné dažde, boli kondenzované. Keď voda padla, pretiahla minerálne soli a ďalšie zlúčeniny, čo vedie k slávnej originálnej polievke alebo výživovým vývarom.

V tomto hypotetickom prostredí by sa mohli vytvoriť veľké molekulárne komplexy nazývané prebiotické zlúčeniny, ktoré spôsobili stále komplexnejšie bunkové systémy. Oparin nazval tieto protobiiony.

Môže vám slúžiť: Monera Kingdom

Keď protobionti zvýšili svoju zložitosť, získali nové kapacity na prenos genetických informácií a Oparin poskytol názvu eubiontov týmto pokročilejším formám.

Miller a Urey Experiment

V roku 1953, po Oparinových postulátoch, vedci Stanley L. Miller (1930-2007) a Harold C. Urey (1893-1981) vyvinul sériu experimentov na kontrolu tvorby organických zlúčenín založených na jednoduchých anorganických materiáloch.

Miller a Urey sa podarilo vytvoriť experimentálny návrh, ktorý simuloval prebiotické prostredie s podmienkami navrhovanými malom maríkom oparínu, medzi iným radom zlúčenín, ako sú aminokyseliny, mastné kyseliny, kyselina mravčej, močovina, močovina, močovina, močovina, močovina.

Genetický materiál protobiontov

Svet RNA

Podľa hypotézy súčasných molekulárnych biológov, protobionti nesú molekuly RNA namiesto molekúl DNA, ktoré im umožnili replikovať a ukladať informácie.

Okrem toho, že má základnú úlohu pri syntéze proteínov, sa môže RNA správať aj ako enzým a vykonávať katalýzu reakcií. Z dôvodu tejto charakteristiky je RNA kandidátom, ktorý je prvým genetickým materiálom v protobiontoch.

RNA molekuly schopné spôsobiť katalýzu sa nazývajú ribzýmy a môžu pripraviť kópie s komplementárnymi sekvenciami krátkych rezov RNA a sprostredkovať proces Spojenie, Eliminujúce sekvenčné sekvencie.

Protobiionte, ktorý predstavoval katalytickú molekulu RNA, sa líšila od ich náprotivkov, ktorým chýbala uvedená molekula.

V prípade, že Protobión môže rásť, rozdeliť a prenášať RNA na jej potomstvo, na tento systém sa môžu aplikovať darwinov prírodné výberové procesy a protobionty s molekulami RNA by zvýšili svoju frekvenciu populácie v populácii v populácii.

Môže vám slúžiť: Bentonické oganizmy: Čo sú, charakteristiky, výživa, príklady

Aj keď vzhľad tohto protobiontu môže byť veľmi nepravdepodobný, je potrebné si uvedomiť, že vo vodných útvaroch primitívnej Zeme mohlo byť milióny protobiontov.

Vzhľad DNA

DNA je omnoho stabilnejšia dve časová molekula v porovnaní s molekulou RNA, ktorá je krehká a je nepresná nepresne. Táto vlastnosť presnosti, pokiaľ ide o replikáciu.

Na Princetonskej univerzite, výskumný pracovník Freeman Dyson (1923-2020) navrhuje, aby molekuly DNA mohli byť krátke štruktúry, ktoré pomáhali pri ich replikácii náhodnými aminokyselinovými polymérmi s katalytickými vlastnosťami s katalytickými vlastnosťami.

Táto skorá replikácia by sa mohla vyskytnúť vo vnútri protobiontov, ktorí uložili vysoké množstvo organických monomérov.

Po vzhľade molekuly DNA bola RNA schopná začať hrať svoje súčasné papiere ako sprostredkovateľ prekladu, čím sa vytvorila „svet DNA“.

Odkazy

1. Altstein, a. D. (2015). Progénna hypotéza: Nukleoproteínový svet a ako sa začal život. Biológia, 10, 67.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. A. (2003). Biológia: Život na Zemi. Pearson Vzdelanie.
3. Campbell, a. N., & Reece, J. B. (2005). biológia. PAN -AMERICKÝ ZDROJE.
4. Rozsah, m. (2007). Biológia 1: Konštruktivistický prístup. Pearson Vzdelanie.
5. Schrum, J. P., Zhu, T. F., & Szostak, J. W. (2010). Pôvod bunkového života. Perspektívy studeného jarného prístavu v biológii, A002212.
6. Stano, P., & Mavelli, f. (2015). Protocells modely v pôvode života a syntetickej biológie. Životnosť, 5(4), 1700-1702.