Protobiontes

Protobionte so vrsta lipidnih abiotskih struktur, ki so bile pred prvimi celicami

Kaj so protobione?

The Protobiontes o Protokammi so biološki kompleksi, ki po nekaterih hipotezah, povezanih z izvorom življenja, pred celicami. Glede na ruski biokemist Aleksander Oparin (1894-1980) so to molekularni agregati, obkroženi s polprevodno lipidno membrano ali strukturo, podobno temu.

Ti biotski molekularni agregati so bili sposobni.

Nekateri poskusi, ki jih v laboratoriju izvajajo različni raziskovalci, so razkrili, da se protobionte lahko spontano oblikujejo z uporabo strukturnih blokov Organskih spojin, ustvarjenih iz abiotskih molekul.

Primeri teh poskusov so tvorba liposomov, ki so agregacije majhnih kapljic, obdanih z membranami. Te se lahko tvorijo, ko se lipidi dodajo v vodo. Pojavi se tudi, ko se doda druga vrsta organskih molekul.

Lahko se zgodi, da so kapljice, podobne liposomosom.

V takem primeru, da so polimeri naredili membrano prepustno za nekatere organske molekule, bi bile te molekule selektivno vključene.

Lastnosti in značilnosti protobiontov

Domnevne protobionte bi lahko nastale iz hidrofobnih molekul, ki so bile organizirane v bilajskem v obliki (dve plasti) na površini kapljice, pri čemer se spominjajo lipidnih membran v trenutnih celicah.

Polprevodne membrane

Ker je struktura selektivno prepustna, lahko liposom nabrekne ali se znebi, odvisno od koncentracije srednjega topka.

To pomeni, da če je liposom izpostavljen hipotoničnemu mediju (koncentracija znotraj celice je višja), voda vstopi v strukturo, oteče liposom. V nasprotju s tem, če je medij hipertoničen (koncentracija celice je nižja), se voda premakne proti zunanjemu okolju.

Lahko vam služi: Timolphthalein: značilnosti, priprave in aplikacije

Ta lastnost ni edinstvena za liposome, ampak jo je mogoče uporabiti tudi za trenutne celice organizma. Na primer, če so rdeče krvne celice izpostavljene hipotoničnemu mediju, lahko eksplodirajo.

Vznemirljivost

Liposomi lahko shranijo energijo v obliki membranskega potenciala, ki je sestavljena iz napetosti skozi površino. Struktura lahko napetost prenese na način, ki spominja na postopek, ki se pojavi v nevronskih celicah živčnega sistema. 

Liposomi predstavljajo več značilnosti živih organizmov. Vendar pa ni isto, kot da bi navajali, da so liposomi živi.

Izvor protobiontov

Obstaja velika raznolikost hipoteze, ki si prizadeva razložiti izvor in razvoj življenja v prebiotičnem okolju. Spodaj bodo opisani najbolj izstopajoči postulati, ki razpravljajo o izvoru protobionov:

Hipoteza Oparin in Haldane

Hipotezo o biokemični evoluciji je leta 1924 predlagal Aleksander Oparin in John D. S. Haldane (1892-1984) leta 1928.

Ta postulat predvideva, da v prebiotični atmosferi ni bilo kisika, vendar je bilo močno reduktivno, z velikimi količinami vodika, ki so povzročile nastajanje organskih spojin, zahvaljujoč prisotnosti virov energije.

V skladu s to hipotezo, ko je prišlo. Ko je voda padla, je vlekel mineralne soli in druge spojine, kar je povzročilo znamenito originalno juho ali prehransko juho.

V tem hipotetičnem okolju bi lahko nastali veliki molekularni kompleksi, imenovani prebiotične spojine, kar je povzročilo vse bolj zapletene celične sisteme. Oparin je poklical te protobione.

Vam lahko služi: Monera Kingdom

Ker so protobionte povečali svojo zapletenost, so pridobili nove zmogljivosti za prenos genetskih informacij in Oparin je ime Eubiontes podelil tem naprednejšim obrazcem.

Miller in Urey Experiment

Leta 1953, po Oparinovih postulacijah, raziskovalci Stanley L. Miller (1930–2007) in Harold C. Urey (1893-1981) je razvil vrsto poskusov za preverjanje tvorbe organskih spojin na podlagi preprostih anorganskih materialov.

Millerju in Ureyju je uspelo ustvariti eksperimentalno zasnovo, ki simulira prebiotično okolje s pogoji, ki jih predlaga majhna lestvica oparina, in med drugim pridobiva vrsto spojin, kot so aminokisline, maščobne kisline, mravljična kislina, sečnina, sečnina, sečnina, sečnina, sečnina, sečnina.

Genetski material protobiontov

RNA svet

V skladu s hipotezo trenutnih molekularnih biologov so protobionti nosili molekule RNA, namesto molekul DNK, ki so jim omogočile ponovitev in shranjevanje informacij.

Poleg tega, da ima temeljno vlogo pri sintezi beljakovin, se lahko RNA obnaša tudi kot encim in izvede reakcije katalize. Zaradi te značilnosti je RNA kandidat, za katerega je navedeno, da je prvo genetsko gradivo v protobiontih.

Molekule RNA, ki lahko povzročijo katalizo Spajanje, Odpravljanje zaporedja zaporedja.

Protobionte, ki je predstavil katalitično molekulo RNA, se je razlikoval od njihovih kolegov, ki niso imeli omenjene molekule.

V primeru, da lahko protobion raste, razdeli in prenaša RNA na potomce, lahko v ta sistem uporabimo darvinske naravne selekcijske procese, protobionte z molekulami RNA.

Lahko vam služi: bentonski oganizmi: kaj so, značilnosti, prehrana, primeri

Čeprav je videz tega protobiona zelo malo verjeten, se je treba spomniti, da bi lahko bilo v vodnih telesih primitivne Zemlje na milijone protobiontov.

Videz DNK

DNK je veliko bolj stabilna dvekratna molekula v primerjavi z molekulo RNA, ki je krhko in je nenatančno nenatančna. Ta lastnost natančnosti v smislu replikacije je začela bolj nujna, saj so se genomi protobiontov povečali po velikosti.

Na univerzi Princeton raziskovalec Freeman Dyson (1923–2020) predlaga, da bi bile molekule DNK lahko kratke strukture, ki jim pomagajo pri njihovi replikaciji z naključnimi aminokislinskimi polimeri s katalitičnimi lastnostmi s katalitičnimi lastnostmi.

Ta zgodnja podvajanje se lahko pojavi znotraj protobionte, ki so shranili veliko količine organskih monomerov.

Po nastopu molekule DNK je RNA lahko začela igrati svoje trenutne papirje kot posrednik prevoda in tako ustvarila "svet DNK".

Reference

1. Altstein, a. D. (2015). Hipoteza progena: svet nukleoproteina in kako se je začelo življenje. Biologija neposredna, 10, 67.
2. Audesirk, t., Audesirk, g., & Byers, b. In. (2003). Biologija: življenje na zemlji. Pearson Education.
3. Campbell, a. N., & Reece, J. B. (2005). biologija. Pan -american Medical uredništvo.
4. Domet, m. (2007). Biologija 1: konstruktivistični pristop. Pearson Education.
5. Schrum, J. Str., Zhu, t. F., & Szostak, j. W. (2010). Izvor celičnega življenja. Perspektive hladnega spomladanskega pristanišča v biologiji, A002212.
6. Stano, str., & Mavelli, f. (2015). Protocelice modelov v izvoru življenja in sintetične biologije. Življenje, 5(4), 1700-1702.