Coacervados

Vi forklarer hva coacervados, deres egenskaper og trening er

Coacervados er grupper eller molekylære "svermer" som dannes spontant i vandige oppløsninger

Hva er Coacervados?

De Coacervados De er definert som kolloidale dråper eller grupper dannet av makromolekyler som protein, nukleinsyrer, syntetiske polymerer, etc., som dannes spontant og som forblir sammen med hverandre takket være forskjellige typer kjemiske interaksjoner.

Ordet Kolloidalt refererer til en av de mest slående egenskapene til disse strukturene, siden det er dråper Væske som inneholder to uønskelige faser, det vil si at de ikke blander seg med hverandre, verken på grunn av belastningsfremming eller for hydrofobe effekter relatert til makromolekyler som utgjør dem.

I disse dråper oppstår det en separasjon av væske-væskefaser, der et mer kompaktrik område i makromolekyler-er i en termodynamisk likevekt med en fortynnet eller flytende fase, som den ikke er blandet.

Coacervados dannes vanligvis spontant i vandige oppløsninger eller blandinger, noe som tillater et slags stabilt avdelinger uten tilstedeværelse av en membran, som med levende celler.

Følgelig forekommer disse strukturene ofte i naturen og er veldig viktige for forskjellige biologiske prosesser i et stort antall organismer.

Studien av Coacervados er imidlertid ikke bare begrenset til vår moderne tid. På begynnelsen av 1920 -tallet foreslo den russiske biokjemikeren Alexander Oparin at disse molekylgruppene kunne ha gitt opphav til de første cellene i den primitive jorden.

Teori om Coacervados

Ulike teorier er blitt foreslått gjennom menneskehetens historie for å forklare levende vesener som vi kjenner i dag.

Etter avskjedigelse av teorier om livets opprinnelse av spontan generasjon, Mange bøyde seg mot ideen om den fysisk -kjemiske opprinnelsen til levende vesener.

Denne teorien ble postulert på begynnelsen av 1900 -tallet av den russiske biokjemikeren Alexander Oparin (i sin bok med tittelen Livets opprinnelse) og av den britiske genetikeren John Burdon Haldane, hvis jobber, selv om de er uavhengige, delte veldig like ideer.

Kan tjene deg: Hvordan fôrer sopp?Alexander Oparin i sitt laboratorium (til høyre)

Hovedargumentet i teorien var basert på det faktum at livet kunne ha dukket opp for første gang på jorden inne i strukturene vi kaller i dag Coacervados, dannet av et enormt utvalg av organiske molekyler.

Basert er deres observasjoner om at Coacervados til og med kunne danne i veldig utvannede løsninger av forskjellige molekyler, Oparin og Haldane foreslo at Coacevation (Coacervados -formasjon) kunne ha vært måten separasjonen av væskefasen i den primære "buljongen" av den abiotiske jorden skjedde.

Med andre ord, disse forskerne trodde at de første cellene kunne ha dannet seg fra den spontane gruppen av organiske molekyler inneholdt i havets vann, inkludert proteiner med enzymatisk aktivitet, som kan være komplekse og etablere mer ryddige og autonome strukturer.

Primal buljong?: Abiotisk syntese

Selv om de coacermed hadde en grunnleggende rolle i teorien om opprinnelsen til Oparins liv og Haldane, var det bare fornuftig i lys av forestillingen om at en lang periode med Abiotisk syntese.

Denne syntesen refererte til produksjon og akkumulering av organiske forbindelser forløpere av proteiner og nukleinsyrer, for eksempel takket være:

• Virkningen av energi fra ultrafiolett stråling og tordenvær.
• Til bidraget fra vulkaner av vulkaner og romlegemer.
• Til det vandige miljøet i det primitive hav.
• Atmosfæriske forhold i det første landet.

Miller og Urey eksperimenter

Stanley Miller og Harold Urey designet et eksperiment som tillot dem å "gjenskape" de atmosfæriske og fysisk -kjemiske forholdene i havene i den primitive jorden, med det de oppnådde, etter en ukes reaksjon, produserer organiske molekyler som aminosyrer fra andre kjemiske forbindelser enkel

Noen år etter at Oparin og Haldane presenterte sine teorier for det vitenskapelige samfunnet, designet amerikanske biokjemister Stanley Miller og Harold Urey, på 50 -tallet, en serie eksperimenter å prøve gjenskape forholdene primitiv av jorden og støtte eller benekte teorien om coacervados.

Kan tjene deg: LDH: Funksjoner, bestemmelse, reaksjon, normale verdier

I sine eksperimenter klarte Stanley og Urey å få enkle organiske molekyler, for eksempel aminosyrer, og støttet ideen om at livet kunne ha oppstått fra relativt enkle organiske forløpere og med de hypotente forholdene for den abiotiske jorden.

Kjennetegn på Coacervados

• De er organiske makromolekyler grupper, generelt protein eller nukleinsyrer.
• De er kolloider, ettersom de har to uproduksjonsfaser, som ikke blandes med hverandre, og som er i suspensjon, isolert fra resten av den omkringliggende væsken.
• De dannes spontant fra suspensjonsmolekyler som er assosiert, og er veldig vanlige i forskjellige celle- og miljøsammenhenger.
• De er organiserte strukturer, der det er en balanse mellom den tette klyngen av molekyler som danner dem og deres vandige del.
• De kan være enkle, dannet av en enkelt type molekyl, eller kompleks, dannet av mer enn en klasse molekyl.
• De er i stand til å opprettholde strukturen selv og til og med øke kompleksiteten ved å innføre nye miljømolekyler.
• Innvendig kan forskjellige kjemiske reaksjoner oppstå, og variere dens sammensetning, vekt og volum på veldig kort sikt.
• De deler visse egenskaper ved levende celler, men regnes ikke som levende enheter, fordi de ikke er i stand til å reprodusere eller fôre.

Coacervados formasjon (coacevation)

Dannelsen av coacervados er også kjent som Coacevation Og det er prosessen som generelt har sin opprinnelse fra en separasjon av væske-væskefaser, som består av den reversible separasjonen av en homogen væske i to faser, en mer konsentrert enn den andre.

Coacevation avhenger av forskjellige fysisk -kjemiske forhold som temperatur, pH, salterkonsentrasjon, makromolekyler konsentrasjon, etc. I tillegg avhenger denne prosessen av typen tvang som dannes, enten enkel eller kompleks.

Som nevnt tidligere, dannes enkle coacerates av en enkelt type organisk molekyl, og komplekser dannes av to eller flere forskjellige molekyler.

Det kan tjene deg: Lastekapasiteten til planeten

Under dannelsen av enkle coacerates oppstår det en serie kjemiske interaksjoner som avhenger av egenskapene til det aktuelle makromolekylet. For eksempel, hvis dette er molekyler av det samme proteinet, har dannelsen av Coacervados å gjøre med selvmonteringen av disse molekylene gjennom elektrostatiske interaksjoner, av van der Waals eller hydrofobisk.

På den annen side avhenger dannelsen av komplekse coacervados hovedsakelig av elektrostatiske interaksjoner, siden det er vist at Elektrostatisk nøytralisering favoriserer koalescens av makromolekyler i en løsning i balanse.

Funksjoner og applikasjoner av Coacervados

For eksempel i noen bløtdyr og marine polystagers er dannelsen av ekstracellulære coacervados viktig for mange av dens primære funksjoner.

I tillegg har disse blitt assosiert med den intracellulære aggregeringen av protein, med trafikk gjennom det nukleære porekomplekset og med noen nevrodegenerative sykdommer hos mennesker.

Coacervados blir også utnyttet i matindustrien, innen forskning av biofysikk, biomaterialer og cellebiologi, hovedsakelig på grunn av deres imponerende mangfold, sammensetning og bestilling eller topologi.

Referanser

1. Astoricchio, e., Alfano, ca., Rajendran, l., Temussi, p. TIL., & Pastore, til. (2020). The Wide World of Coacevates: Fra havet til nevrodegenerasjon. Trender i biokjemiske vitenskaper.
2. Clark, f. C., & Kolb, V. M. (2020). Makrobionnt: vugge for opprinnelsen til livet og skapelsen av en biosfære. Livet, 10 (11), 278.
3. Lazcano a. (2010). Historisk utvikling av opprinnelsesforskning. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2 (11), A002089. https: // doi.org/10.1101/cshperspect.A002089
4. Novák, v. J. (1974). Coacevate-in-Coacevate Theory of the Origin of Life. I opprinnelsen til liv og evolusjonær biokjemi (PP. 355-368). Springer, Boston, MA.
5. Solomon, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.