Coacervados

Kami menjelaskan apa coacervados, karakteristik dan pelatihan mereka

Coacervados adalah kelompok atau "kawanan" molekuler yang membentuk spontan dalam larutan berair

Apa itu Coacervados?

Itu Coacervados Mereka didefinisikan sebagai tetes koloid atau kelompok yang dibentuk oleh makromolekul seperti protein, asam nukleat, polimer sintetis, dll., yang terbentuk secara spontan dan yang tetap bersama satu sama lain berkat berbagai jenis interaksi kimia.

Kata Koloid mengacu pada salah satu karakteristik paling mencolok dari struktur ini, karena itu tetes Cairan yang mengandung dua fase yang tidak bercampur, yaitu, mereka tidak bercampur satu sama lain, baik karena penolakan beban atau untuk efek hidrofobik yang terkait dengan makromolekul yang membuatnya.

Dalam tetesan ini pemisahan fase cair-cair terjadi, di mana daerah yang lebih kaya ringkas dalam makromolekul-IS dalam kesetimbangan termodinamika dengan fase encer atau cair, yang tidak dicampur.

Coacervados biasanya membentuk secara spontan dalam larutan atau campuran berair, memungkinkan semacam kompartementalisasi yang stabil tanpa adanya membran, seperti halnya sel hidup.

Akibatnya, struktur ini umumnya terjadi di alam dan sangat penting untuk proses biologis yang berbeda dalam sejumlah besar organisme.

Namun, studi tentang coacervados tidak hanya terbatas pada zaman modern kita. Pada awal tahun 1920 -an, ahli biokimia Rusia Alexander Oparin mengusulkan bahwa kelompok -kelompok molekul ini dapat memunculkan sel -sel pertama di bumi primitif.

Teori Coacervados

Teori yang berbeda telah diusulkan sepanjang sejarah kemanusiaan untuk menjelaskan asal usul makhluk hidup seperti yang kita ketahui saat ini.

Setelah pemecatan teori tentang asal usul kehidupan oleh generasi spontan, Banyak yang membungkuk pada gagasan asal fisikokimia makhluk hidup.

Teori ini dipostulatkan pada awal abad ke -20 oleh ahli biokimia Rusia Alexander Oparin (dalam bukunya berjudul Asal usul kehidupan) dan oleh ahli genetika Inggris John Burdon Haldane, yang pekerjaannya, meskipun mandiri, berbagi ide yang sangat mirip.

Dapat melayani Anda: bagaimana feed jamur?Alexander Oparin di laboratoriumnya (kanan)

Argumen utama teori ini didasarkan pada fakta bahwa kehidupan bisa muncul untuk pertama kalinya di Bumi di dalam struktur yang kita sebut hari ini Coacervados, dibentuk oleh berbagai molekul organik yang sangat besar.

Berdasarkan pengamatan mereka bahwa Coacervados bahkan dapat terbentuk dalam larutan yang sangat encer dari berbagai molekul, Oparin dan Haldane mengusulkan bahwa Coacevation (Formasi Coacervados) bisa menjadi cara pemisahan fase cairan dalam "kaldu" primal dari bumi abiotik terjadi.

Dengan kata lain, para ilmuwan ini berpikir bahwa sel -sel pertama dapat terbentuk dari kelompok spontan molekul organik yang terkandung di perairan laut, termasuk protein dengan aktivitas enzimatik, yang bisa kompleks dan membangun struktur yang lebih tertib dan otonom.

Kaldu primal?: Sintesis abiotik

Meskipun coacermed memiliki peran mendasar dalam teori asal usul kehidupan dan haldane Oparin, itu hanya masuk akal dalam terang konsepsi bahwa periode yang panjang dari Sintesis abiotik.

Sintesis ini mengacu pada produksi dan akumulasi senyawa organik prekursor protein dan asam nukleat, misalnya, berkat:

• Aksi energi dari radiasi ultraviolet dan badai petir.
• Untuk kontribusi gunung berapi dan tubuh ruang angkasa.
• Ke lingkungan berair di laut primitif.
• Kondisi atmosfer dari tanah awal.

Eksperimen Miller dan Urey

Stanley Miller dan Harold Urey merancang percobaan yang memungkinkan mereka untuk "menciptakan" kondisi atmosfer dan fisikokimia lautan di bumi primitif, dengan apa yang mereka capai, setelah satu minggu reaksi, menghasilkan molekul organik seperti asam amino dari senyawa kimia lainnya sederhana

Beberapa tahun setelah Oparin dan Haldane mempresentasikan teori mereka di hadapan komunitas ilmiah, ahli biokimia Amerika Stanley Miller dan Harold Urey, di tahun 50 -an, merancang serangkaian percobaan untuk mencoba CRECATE kondisi primitif dari bumi dan dukungan atau menyangkal teori coacervados.

Dapat melayani Anda: ldh: fungsi, tekad, reaksi, nilai normal

Dalam percobaan mereka, Stanley dan Urey berhasil mendapatkan molekul organik sederhana, seperti asam amino, mendukung gagasan bahwa kehidupan dapat muncul dari prekursor organik yang relatif sederhana dan dengan kondisi hipotur untuk bumi abiotik Bumi Abiotik Abiotik.

Karakteristik Coacervados

• Mereka adalah kelompok makromolekul organik, umumnya protein atau asam nukleat.
• Mereka adalah koloid, karena mereka memiliki dua fase yang tidak bisa dicampur, yang tidak bercampur satu sama lain, dan yang ada dalam suspensi, diisolasi dari sisa cairan di sekitarnya.
• Mereka membentuk spontan dari molekul suspensi yang terkait, dan sangat umum dalam konteks sel dan lingkungan yang berbeda.
• Mereka adalah struktur terorganisir, di mana ada keseimbangan antara gugus molekul yang padat yang membentuk mereka dan bagian airnya.
• Mereka bisa sederhana, dibentuk oleh satu jenis molekul, atau kompleks, dibentuk oleh lebih dari satu kelas molekul.
• Mereka dapat mempertahankan struktur mereka sendiri dan bahkan meningkatkan kompleksitas mereka dengan memperkenalkan molekul lingkungan baru.
• Di dalam, reaksi kimia yang berbeda dapat terjadi, memvariasikan komposisi, berat dan volume dalam jangka pendek.
• Mereka berbagi sifat tertentu dari sel hidup, tetapi tidak dianggap entitas hidup, karena mereka tidak dapat mereproduksi atau memberi makan.

Formasi Coacervados (Coacevation)

Pembentukan coacervados juga dikenal sebagai Coacevation Dan itu adalah proses yang umumnya berasal dari pemisahan fase cair-cair, yang terdiri dari pemisahan cairan homogen yang dapat dibalik dalam dua fase, satu lagi terkonsentrasi dari yang lain.

Koasevasi tergantung pada kondisi fisikokimia yang berbeda seperti suhu, pH, konsentrasi garam, konsentrasi makromolekul, dll. Selain itu, proses ini tergantung pada jenis koersif yang terbentuk, baik sederhana atau kompleks.

Seperti disebutkan sebelumnya, koaserat sederhana dibentuk oleh jenis molekul organik tunggal dan kompleks dibentuk oleh dua atau lebih molekul yang berbeda.

Itu dapat melayani Anda: kapasitas beban planet ini

Selama pembentukan koaserat sederhana, serangkaian interaksi kimia terjadi yang tergantung pada karakteristik makromolekul yang dimaksud. Misalnya, jika ini adalah molekul dari protein yang sama, pembentukan coacervados berkaitan dengan self -assembly dari molekul -molekul ini melalui interaksi elektrostatik, oleh van der Waals atau hidrofobik.

Di sisi lain, pembentukan coacervado kompleks terutama tergantung pada interaksi elektrostatik, karena telah ditunjukkan bahwa netralisasi elektrostatik mendukung koalesensi makromolekul dalam solusi dalam keseimbangan.

Fungsi dan Aplikasi Coacervados

Misalnya, dalam beberapa moluska dan polystager laut, pembentukan coacervados ekstraseluler sangat penting untuk banyak fungsi utamanya.

Selain itu, ini telah dikaitkan dengan agregasi protein intraseluler, dengan lalu lintas melalui kompleks pori nuklir dan dengan beberapa penyakit neurodegeneratif pada manusia.

Coacervados juga dieksploitasi dalam industri makanan, di bidang penelitian biofisika, biomaterial dan biologi sel, terutama karena keragaman, komposisi dan pemesanan atau topologi yang mengesankan.

Referensi

1. Astoricchio, e., Alfano, c., Rajendran, l., Temussi, hlm. KE., & Pastor, untuk. (2020). Dunia Coacevates yang Luas: Dari Laut hingga Neurodegenerasi. Tren ilmu biokimia.
2. Clark, b. C., & Kolb, v. M. (2020). Macrobionnt: Cradle untuk asal usul kehidupan dan penciptaan biosfer. Hidup, 10 (11), 278.
3. Lazcano a. (2010). Pengembangan Historis Penelitian Origins. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi, 2 (11), A002089. https: // doi.org/10.1101/cshperspect.A002089
4. Novák, v. J. (1974). Teori koacevate coacevate-in-coacevate tentang asal usul kehidupan. Di Asal Hidup dan Biokimia Evolusi (PP. 355-368). Springer, Boston, MA.
5. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edisi ke -9). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.