Коацервиране карактеристике, однос према пореклу живота



Тхе цоацерватес то су организоване групе протеина, угљених хидрата и других материјала у раствору. Термин цоацервадо долази из латинског цоацерваре и то значи "кластер". Ове молекуларне групе имају нека својства ћелија; Због тога је руски научник Александер Опарин сугерисао да су то коацервати изазвали.

Опарин је сугерисао да је у примитивним морима вероватно постојао одговарајући услов за формирање ових структура, од груписања лабавих органских молекула. То значи да се суштински коацервати сматрају предцелуларним моделом.

Ови коацервати би имали способност да апсорбују друге молекуле, расту и развијају сложеније унутрашње структуре, сличне ћелијама. Касније, експеримент научника Милера и Урија је дозволио да се поново створе услови примитивне Земље и формирање коацервата.

Индек

  • 1 Карактеристике
  • 2 Однос са пореклом живота
    • 2.1 Дјеловање ензима
  • 3 Теорија коацервата
    • 3.1 Ензими и глукоза
  • 4 Апплицатионс
    • 4.1 "Зелене" технике
  • 5 Референце

Феатурес

- Настају групирањем различитих молекула (молекуларни рој).

- Они су организовани макромолекуларни системи.

- Они имају способност да се самостално одвоје од решења тамо где су, формирајући тако изоловане капи.

- Они могу да упијају органска једињења изнутра.

- Могу повећати своју тежину и волумен.

- Они су способни да повећају своју унутрашњу комплексност.

- Они имају изолациони слој и могу се само-сачувати.

Однос са пореклом живота

Двадесетих година 20. века биохемичар Александр Опарин и британски научник Ј. Б. Халдане самостално су успоставили сличне идеје о условима који су потребни за настанак живота на Земљи..

Оба су сугерисала да се органски молекули могу формирати из абиогених материјала у присуству спољашњег извора енергије, као што је ултраљубичасто зрачење.

Још један од његових предлога је био да примитивна атмосфера има редукционе особине: веома мало слободног кисеоника. Поред тога, сугерисали су да садржи амонијак и водену пару, између осталих гасова.

Сумњали су да су се први облици живота појавили у океану, топли и примитивни, и да су били хетеротрофни (добили су преформиране хранљиве материје из једињења која постоје у примитивној Земљи), умјесто да су аутотрофни (генерисање хране и хранљивих састојака од сунчеве светлости). или неоргански материјали).

Опарин је веровао да је формирање коацервата промовисало формирање других сложенијих сферних агрегата, који су били повезани са липидним молекулима који су им омогућавали да их држе електростатичке силе, а које су могле бити прекурсори ћелија..

Деловање ензима

Рад цоацервата опарина потврдио је да су ензими, неопходни за биохемијске реакције метаболизма, функционисали више када су се налазили унутар мембрански везаних сфера него када су били слободни у воденим растворима..

Халдане, који није био упознат са Опариновим цоацерватима, веровао је да су се први једноставни органски молекули формирали први и да су, у присуству ултраљубичастог светла, постали све сложенији, што је довело до првих ћелија.

Идеје Халдана и Опарина биле су основа многих истраживања о абиогенези, пореклу живота из беживотних супстанци, које су се дешавале последњих деценија..

Теорија коацервата

Теорија коацервата је теорија коју је изразио биохемичар Александер Опарин и сугерише да је настанку живота претходио настанак мешовитих колоидних јединица названих коацервати.

Коацервати се формирају када се у воду додају неколико комбинација протеина и угљених хидрата. Протеини формирају гранични слој воде око њих који је јасно одвојен од воде у којој су суспендовани.

Ови коацервати су проучавани од стране Опарина, који је открио да се под одређеним условима коацервати могу стабилизовати у води недељама ако им се даје метаболизам или систем за производњу енергије..

Ензими и глукоза

Да би се то постигло, Опарин је додао ензиме и глукозу (шећер) у воду. Коацервати су апсорбовали ензиме и глукозу, а затим су ензими узроковали да цоацервате комбинује глукозу са другим угљеним хидратима у коацервату.

Ово је узроковало повећање коацервата. Отпадни продукти реакције глукозе су избачени из цоацервате.

Када је коацерват постао довољно велик, почео је спонтано да се разбије у мање коацервате. Ако су структуре изведене из коацервате примиле ензиме или су могле да створе сопствене ензиме, оне би могле да наставе да расту и развијају се.

Касније радови америчких биохемичара Станлеиа Миллера и Харолда Уреија показали су да се такви органски материјали могу формирати из неорганских супстанци у симулираним условима ране Земље..

Својим важним експериментом могли су да демонстрирају синтезу аминокиселина (основних елемената протеина), пролазећи искру кроз мешавину једноставних гасова у затвореном систему..

Апплицатионс

Тренутно су коацервати веома важан алат за хемијску индустрију. У многим хемијским поступцима потребна је анализа једињења; Ово је корак који није увек лак и, поред тога, веома је важан.

Из тог разлога, истраживачи непрестано раде на развијању нових идеја за побољшање овог кључног корака у припреми узорака. Циљ је увек да се побољша квалитет узорака пре спровођења аналитичких процедура.

Постоје многе технике које се тренутно користе за предконцентровање узорака, али свака од њих, поред бројних предности, има и нека ограничења. Ови недостаци промовишу континуирани развој нових техника екстракције ефикасније од постојећих метода.

Ове истраге су такође потакнуте прописима и еколошким питањима. Литература даје основу за закључак да такозване "технике зелене екстракције" играју кључну улогу у модерним техникама припреме узорака.

"Зелене" технике

"Зелени" карактер процеса екстракције може се постићи смањењем потрошње хемијских производа, као што су органски растварачи, јер су они токсични и штетни за животну средину.

Процедуре које се рутински користе за припрему узорака треба да буду пријатељске према околини, да се лако примењују, да имају ниску цену и да имају краће трајање за спровођење целог процеса.

Ови захтеви су задовољени применом коацервата у припреми узорака, јер су то колоиди богати тенсоактивним агенсима и такође функционишу као медијум за екстракцију..

Дакле, коацервати су обећавајућа алтернатива за припрему узорака јер омогућавају концентровање органских једињења, јона метала и нано-честица у различитим узорцима..

Референце

  1. Евреинова, Т.Н., Мамонтова, Т.В., Карнаухов, В.Н., Степханов, С.Б., & Хруст, У. Р. (1974). Системи коавервације и порекло живота. Оригинс оф Лифе, 5(1-2), 201-205.
  2. Фенцхел, Т. (2002). Порекло и рана еволуција живота. Окфорд Университи Пресс.
  3. Хелиум, Л. (1954). Теорија коацервације. Нев Лефт Ревиев, 94(2), 35-43.
  4. Лазцано, А. (2010). Историјски развој истраживања порекла. Цолд Спринг Харбоур Перспецтивес ин Биологи, (2), 1-8.
  5. Мелник, А., Намиесник, Ј., & Волска, Л. (2015). Теорија и најновије примене техника екстракције заснованих на коацерватима. ТрАЦ - Трендови у аналитичкој хемији, 71, 282-292.
  6. Новак, В. (1974). Тхе Цоацервате-ин-Цоацервате теорија порекла живота. Порекло живота и еволуциона биохемија, 355-356.
  7. Новак, В. (1984). Садашње стање теорије коацервата у коацервату; настанак и еволуција ћелијске структуре. Оригинс оф Лифе, 14, 513-522.
  8. Опарин, А. (1965). Порекло живота. Довер Публицатионс, Инц.