Експеримент Милера и Урија у чему се састојао, значај и закључци



Тхе Миллер и Уреи експеримент састоји се у производњи органских молекула употребом једноставнијих неорганских молекула као полазног материјала под одређеним условима. Циљ експеримента био је да се поново створе услови предака планете Земље.

Намера ове рекреације била је да се верификује могуће порекло биомолекула. Заиста, симулација је постигла производњу молекула - као што су аминокиселине и нуклеинске киселине - неопходни за живе организме.

Индек

  • 1 Пре Миллер и Уреи: историјска перспектива
  • 2 Од чега се састоји??
  • 3 Ресултс
  • 4 Важност
  • 5 Закључци
  • 6 Критике за експеримент
  • 7 Референце

Пре Миллера и Уреија: историјска перспектива

Објашњење порекла живота одувек је била интензивна и спорна тема. Током ренесансе сматрало се да је живот настао изненада и из ничега. Ова хипотеза је позната као спонтана генерација.

Након тога, критичко мишљење научника је почело да клија и хипотеза је одбачена. Међутим, питање постављено на почетку остало је дифузно.

Током 1920-их, научници су у то време користили израз "примордијална супа" да би описали хипотетску океанску средину у којој је вероватно настао живот.

Проблем је био у предлагању логичког порекла биомолекула који омогућавају живот (угљени хидрати, протеини, липиди и нуклеинске киселине) из неорганских молекула..

Већ педесетих година, пре експеримента Милера и Урија, група научника је успела да синтетише мрављу киселину из угљен-диоксида. Ово огромно откриће објављено је у престижном часопису Сциенце.

Од чега се она састојала??

До 1952. године, Стенли Милер и Харолд Ури осмислили су експериментални протокол за симулацију примитивног окружења у генијалном систему стаклених цеви и електрода које су сами направили..

Систем је формиран од тиквице са водом, аналогно примитивном океану. Везан за ту тиквицу био је други са компонентама претпостављеног пребиотичког окружења.

Миллер и Уреи су користили следеће пропорције да би је реконструисали: 200 ммХг метана (ЦХ4), 100 ммХг водоника (Х2), 200 ммХг амонијака (НХ3) и 200 мл воде (Х2О).

Систем је такође имао кондензатор, чији је задатак био да хлади гасове као што би киша нормално радила. Исто тако, они су интегрирали двије електроде способне за производњу високих напона, с циљем стварања високо реактивних молекула који умирују формирање комплексних молекула..

Ове искре покушале су да симулирају могуће зраке и муње пребиотичког окружења. Уређај је завршио у облику слова "У" који је спречавао пару да иде у супротном смеру.

Експеримент је примио електричне шокове недељу дана, у исто време када је вода загрејана. Процес загревања симулирао је соларну енергију.

Резултати

Првих дана је мешавина експеримента била потпуно чиста. Током дана, мешавина је почела да постаје црвенкаста боја. На крају експеримента ова течност попримила је интензивну црвену боју готово смеђе боје, а њена вискозност је значајно порасла.

Експеримент је постигао свој главни циљ, а сложени органски молекули су настали из хипотетичких компоненти примитивне атмосфере (метан, амонијак, водоник и водена пара)..

Истраживачи су успели да идентификују трагове аминокиселина, као што су глицин, аланин, аспарагинска киселина и амино-н-маслачна киселина, које су главне компоненте протеина.

Успех овог експеримента је допринио да други истраживачи наставе да истражују порекло органских молекула. Додавањем модификација Миллер и Уреи протокола, успели смо да поново створимо двадесет познатих аминокиселина.

Такође је било могуће генерисати нуклеотиде, који су основни градивни блокови генетског материјала: ДНК (деоксирибонуклеинска киселина) и РНК (рибонуклеинска киселина)..

Значај

Експериментално је експериментално доказао појаву органских молекула и предложио прилично атрактиван сценарио за објашњење могућег порекла живота.

Међутим, ствара се инхерентна дилема, јер је молекул ДНК неопходан за синтезу протеина и РНК. Подсетите се да централна догма биологије предлаже да се ДНК транскрибује у РНК и да се она транскрибује у протеине (изузеци су познати овој премиси, као што су ретровируси).

Дакле, како се ти биомолекули формирају из њихових мономера (амино киселина и нуклеотида) без присуства ДНК?

На срећу, откриће рибозима је успело да разјасни овај очигледан парадокс. Ови молекули су каталитичка РНА. Ово решава проблем јер исти молекул може да катализира и носи генетичку информацију. Зато постоји примитивна светска хипотеза РНК.

Иста РНК се може реплицирати и учествовати у формирању протеина. ДНК би могла бити секундарна и изабрана као молекул наслеђивања на РНК.

Ово се може десити из неколико разлога, углавном зато што је ДНК мање реактивна и стабилнија од РНК.

Закључци

Главни закључак овог експерименталног дизајна може се сажети следећом тврдњом: сложени органски молекули могу имати своје порекло из једноставнијих неорганских молекула, ако су изложени условима претпостављене атмосфере као што су високи напони, ултраљубичасто зрачење и ниска садржај кисеоника.

Поред тога, пронађени су неки неоргански молекули који су идеални кандидати за формирање одређених аминокиселина и нуклеотида.

Експеримент нам дозвољава да посматрамо како је могло бити стварање блокова живих организама, под претпоставком да је примитивни амбијент у складу са описаним закључцима..

Врло је вјероватно да је свијет прије појаве живота имао компоненте више бројева и сложенијих од оних које је користио Миллер.

Иако се чини невероватним да се предложи порекло живота засновано на тако једноставним молекулима, Миллер би то могао доказати суптилним и генијалним експериментом..

Критичари експеримента

Још увијек постоје расправе и контроверзе о резултатима овог експеримента и како су настале прве ћелије.

Тренутно се верује да компоненте које је Милер користио да би створио примитивну атмосферу не одговарају стварности. Модернија визија даје вулканима важну улогу и предлаже да гасови које ове структуре производе минерале.

Кључна тачка Миллеровог експеримента је такође доведена у питање. Неки истраживачи сматрају да је атмосфера имала мали утицај на стварање живих организама.

Референце

  1. Бада, Ј.Л., & Цлеавес, Х.Ј. (2015). Аб инитио симулације и експеримент Миллер пребиотичке синтезе. Зборник радова Националне академије наука, 112(4), Е342-Е342.
  2. Цампбелл, Н.А. (2001). Биологија: Концепти и односи. Пеарсон Едуцатион.
  3. Цоопер, Г.Ј., Сурман, А.Ј., МцИвер, Ј., Цолон-Сантос, С.М., Громски, П.С., Буцхвалд, С., ... & Цронин, Л. (2017). Миллер-Уреи-ови експерименти са искриштем у Деутеријуму. Ангевандте Цхемие, 129(28), 8191-8194.
  4. Паркер, Е.Т., Цлеавес, Ј.Х., Буртон, А.С., Главин Д.П., Дворкин, Ј.П., Зхоу, М., ... & Фернандез, Ф.М. (2014). Провођење Миллер-Уреи експеримената. Часопис визуализованих експеримената: ЈоВЕ, (83).
  5. Садава, Д., & Пурвес, В. Х. (2009). Живот: Наука о биологији. Ед Панамерицана Медицал.