Koacervirane karakteristike, odnos prema podrijetlu života

coacervates to su organizirane skupine proteina, ugljikohidrata i drugih materijala u otopini. Izraz coacervado dolazi iz latinskog coacervare i to znači "grozd". Ove molekularne skupine imaju neka svojstva stanica; Zbog toga je ruski znanstvenik Aleksander Oparin sugerirao da su to koacervati poticali.

Oparin je ustvrdio da je u primitivnim morima vjerojatno postojala odgovarajuća uvjeta za formiranje tih struktura, od grupiranja labavih organskih molekula. To znači da se u osnovi koacervati smatraju predcelularnim modelom.

Ovi koacervati imali bi sposobnost apsorbiranja drugih molekula, rastu i razvijanju složenijih unutarnjih struktura, sličnih stanicama. Kasnije, eksperiment znanstvenika Millera i Ureya dopustio je da se stvore uvjeti primitivne Zemlje i formiranje koacervata.

indeks

• 1 Značajke
• 2 Odnos s podrijetlom života
  • 2.1 Djelovanje enzima
• 3 Teorija koacervata
  • 3.1. Enzimi i glukoza
• 4 Aplikacije
  • 4.1 "Zelene" tehnike
• 5 Reference

značajke

- Nastaju grupiranjem različitih molekula (molekularni roj).

- Oni su organizirani makromolekularni sustavi.

- Oni imaju sposobnost samostalnog odvajanja od otopine tamo gdje se nalaze, formirajući tako izolirane kapi.

- Unutar njih mogu upiti organske spojeve.

- Mogu povećati svoju težinu i volumen.

- Sposobni su povećati svoju unutarnju složenost.

- Oni imaju izolacijski sloj i mogu se samo-sačuvati.

Odnos s podrijetlom života

Dvadesetih godina 20. stoljeća biokemičar Aleksandr Oparin i britanski znanstvenik J. B. Haldane samostalno su uspostavili slične ideje o uvjetima potrebnim za nastanak života na Zemlji..

Obje su sugerirale da se organske molekule mogu formirati iz abiogenih materijala u prisutnosti vanjskog izvora energije, kao što je ultraljubičasto zračenje.

Još jedan od njegovih prijedloga bio je da primitivna atmosfera ima reducirane osobine: vrlo malo slobodnog kisika. Osim toga, sugerirali su da je između ostalih plinova sadržavao amonijak i vodenu paru.

Sumnjali su da su se prvi oblici života pojavili u oceanu, topli i primitivni, te da su heterotrofni (dobili su preformirane hranjive tvari iz spojeva koji postoje u primitivnoj Zemlji) umjesto da su autotrofni (stvarajući hranu i hranjive tvari iz sunčeve svjetlosti). ili anorganski materijali).

Oparin je vjerovao da je stvaranje koacervata potaklo stvaranje drugih složenijih sfernih agregata, koji su bili povezani s lipidnim molekulama koje su im omogućavale da ih drže elektrostatičke sile, a koje su mogle biti prekursori stanica..

Djelovanje enzima

Rad coacervata oparina potvrdio je da su enzimi, koji su bitni za biokemijske reakcije metabolizma, djelovali više kada su bili sadržani u membranskim sferama nego kada su bili slobodni u vodenim otopinama..

Haldane, koji nije bio upoznat s Oparinovim coacervatima, vjerovao je da se prve organske molekule formiraju prvi i da, u prisutnosti ultraljubičastog svjetla, postaju sve složenije, što dovodi do pojave prvih stanica.

Ideje Haldanea i Oparina bile su osnova mnogih istraživanja o abiogenezi, porijeklu života iz beživotnih tvari, koja se odvijala u posljednjim desetljećima..

Teorija koacervata

Teorija koacervata je teorija koju je izrazio biokemičar Aleksander Oparin i sugerira da je nastanku života prethodio nastanak mješovitih koloidnih jedinica nazvanih koacervati.

Koacervati nastaju kada se u vodu doda nekoliko kombinacija proteina i ugljikohidrata. Proteini tvore granični sloj vode oko njih koji je jasno odvojen od vode u kojoj su suspendirani.

Ove koacervate je proučavao Oparin, koji je otkrio da se pod određenim uvjetima koacervati mogu stabilizirati u vodi tjednima ako im se daje metabolizam ili sustav za proizvodnju energije..

Enzimi i glukoza

Kako bi se to postiglo, Oparin je u vodu dodao enzime i glukozu (šećer). Koacervate su apsorbirali enzime i glukozu, a zatim su enzimi uzrokovali da coacervate kombinira glukozu s drugim ugljikohidratima u koacervatu.

To je uzrokovalo povećanje koacervata. Otpadni produkti reakcije glukoze su izbačeni iz koacervata.

Kad je koacervat postao dovoljno velik, počeo je spontano provaliti u manje koacervate. Ako su strukture izvedene iz koacervate primile enzime ili su mogle stvoriti vlastite enzime, one bi mogle nastaviti rasti i razvijati se.

Kasnije su radovi američkih biokemičara Stanleya Millera i Harolda Ureyja pokazali da se takvi organski materijali mogu formirati iz anorganskih tvari u simuliranim uvjetima rane Zemlje..

Svojim važnim eksperimentom pokazali su sintezu aminokiselina (temeljnih elemenata proteina), prolazeći iskru kroz mješavinu jednostavnih plinova u zatvorenom sustavu..

aplikacije

Trenutno su coacervati vrlo važan alat za kemijsku industriju. U mnogim kemijskim postupcima potrebna je analiza spojeva; To je korak koji nije uvijek jednostavan i, osim toga, vrlo je važan.

Iz tog razloga, istraživači neprestano rade na razvijanju novih ideja za poboljšanje ovog ključnog koraka u pripremi uzoraka. Cilj je uvijek poboljšati kvalitetu uzoraka prije provedbe analitičkih postupaka.

Postoje mnoge tehnike koje se trenutno koriste za predkoncentraciju uzoraka, ali svaka, osim brojnih prednosti, također ima neka ograničenja. Ovi nedostaci promiču kontinuirani razvoj novih tehnika ekstrakcije učinkovitijih od postojećih metoda.

Ta su istraga također potaknuta propisima i pitanjima zaštite okoliša. Literatura daje osnovu za zaključak da takozvane "tehnike zelene ekstrakcije" igraju ključnu ulogu u modernim tehnikama pripreme uzoraka.

"Zelene" tehnike

"Zeleni" karakter procesa ekstrakcije može se postići smanjenjem potrošnje kemijskih proizvoda, kao što su organska otapala, budući da su toksična i štetna za okoliš..

Postupci koji se rutinski koriste za pripremu uzoraka trebaju biti prijateljski nastrojeni prema okolišu, jednostavni za provedbu, niski troškovi i kraće trajanje za provedbu cijelog postupka.

Ovi zahtjevi su zadovoljeni primjenom koacervata u pripremi uzoraka, budući da su to koloidi bogati tenzoaktivnim sredstvima i također funkcioniraju kao ekstrakcijski medij..

Dakle, koacervati su obećavajuća alternativa za pripremu uzoraka jer omogućuju koncentriranje organskih spojeva, metalnih iona i nano-čestica u različitim uzorcima..

reference

1. Evreinova, T.N., Mamontova, T.W., Karnauhov, V.N., Stephanov, S.B., & Hrust, U. R. (1974). Sustavi suživota i podrijetlo života. Podrijetlo života, 5(1-2), 201-205.
2. Fenchel, T. (2002). Podrijetlo i rana evolucija života. Oxford University Press.
3. Helium, L. (1954). Teorija koacervacije. Novi lijevi pregled, 94(2), 35-43.
4. Lazcano, A. (2010). Povijesni razvoj istraživanja podrijetla. Perspektive hladne proljetne luke u biologiji, (2), 1-8.
5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Teorija i nedavne primjene tehnika ekstrakcije temeljene na koacervatu. TrAC - Trendovi u analitičkoj kemiji, 71, 282-292.
6. Novak, V. (1974). Teorija koacervata u koacervatu porijekla života. Podrijetlo života i evolucijska biokemija, 355-356.
7. Novak, V. (1984). Sadašnje stanje teorije koacervata u koacervatu; nastanak i evolucija stanične strukture. Podrijetlo života, 14, 513-522.
8. Oparin, A. (1965). Podrijetlo života. Dover Publications, Inc..