Eksperimen Miller dan Urey

Apa eksperimen Miller dan Urey?

Dia Eksperimen Miller dan Urey Ini terdiri dari produksi molekul organik menggunakan molekul anorganik sederhana kondisi yang lebih sederhana dalam kondisi tertentu. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menciptakan kembali kondisi leluhur planet bumi.

Tujuan rekreasi ini adalah untuk memverifikasi kemungkinan asal biomolekul. Memang, simulasi mencapai produksi molekul - sebagai asam amino dan asam nukleat - sangat diperlukan untuk organisme hidup.

Sebelum Miller dan Urey: Perspektif Sejarah

Penjelasan tentang asal usul kehidupan selalu menjadi topik yang sangat diperdebatkan dan kontroversial. Selama Renaisans diyakini bahwa kehidupan tiba -tiba berasal dan entah dari mana. Hipotesis ini dikenal sebagai generasi spontan.

Selanjutnya, pemikiran kritis para ilmuwan mulai berkecambah dan hipotesis dikesampingkan. Namun, yang tidak diketahui diangkat pada awalnya tetap tersebar.

Dalam dekade 20 para ilmuwan pada waktu itu menggunakan istilah "sup primordial" untuk menggambarkan lingkungan hipotetis samudera di mana kehidupan mungkin berasal.

Masalahnya adalah mengusulkan asal logis biomolekul yang memungkinkan hidup (karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleat) dari molekul anorganik.

Sudah berusia 50 -an, sebelum percobaan Miller dan Urey, sekelompok ilmuwan berhasil mensintesis asam format dari karbon dioksida. Penemuan yang tangguh ini diterbitkan di majalah bergengsi Sains.

Apa eksperimennya?

Pada tahun 1952, Stanley Miller dan Harold Urey merancang protokol eksperimental untuk mensimulasikan lingkungan primitif dalam sistem tabung kaca dan elektroda yang dibangun sendiri.

Sistem ini terbentuk dari labu dengan air, analog dengan lautan primitif. Terhubung ke labu itu ada yang lain dengan komponen atmosfer prebiotik yang diduga.

Miller dan Urey menggunakan proporsi berikut untuk membuatnya kembali: 200 mmHg metana (ch₄), 100 mmHg hidrogen (h₂), 200 mmHg amonia (NH₃) dan 200 ml air (h₂SALAH SATU).

Sistem ini juga memiliki kondensor, yang pekerjaannya adalah mendinginkan gas seperti yang biasanya dilakukan hujan. Demikian juga, mereka mengintegrasikan dua elektroda yang mampu menghasilkan tegangan tinggi, dengan tujuan menciptakan molekul yang sangat reaktif yang mengarah pada pembentukan molekul kompleks.

Percikan ini berusaha mensimulasikan kemungkinan sinar dan petir dari lingkungan prebiotik. Perangkat berakhir dengan bentuk "U" yang mencegah uap bepergian ke arah yang berlawanan.

Percobaan menerima sengatan listrik selama seminggu, pada saat yang sama airnya dipanaskan. Proses pemanasan disimulasikan energi matahari.

Hasil

Hari -hari pertama campuran percobaan benar -benar bersih. Dengan jalannya hari -hari, campuran mulai mengambil warna kemerahan. Di akhir pengalaman, cairan ini mengambil warna merah yang hampir berwarna coklat dan viskositasnya meningkat secara signifikan.

Eksperimen mencapai tujuan utama dan molekul organik kompleks dihasilkan dari komponen hipotetis atmosfer primitif (metana, amonia, hidrogen dan uap air).

Para peneliti berhasil mengidentifikasi jejak asam amino, seperti glisin, alanin, asam aspartat dan asam amino-butirat, yang merupakan komponen utama protein.

Keberhasilan percobaan ini berkontribusi pada peneliti lain terus mengeksplorasi asal molekul organik. Menambahkan modifikasi pada protokol Miller dan Urey, dua puluh asam amino yang diketahui diciptakan kembali.

Nukleotida juga dapat dihasilkan, yang merupakan blok dasar bahan genetik: DNA (asam deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat).

Pentingnya

Eksperimen ini berhasil memverifikasi secara eksperimental penampilan molekul organik dan mengusulkan skenario yang agak menarik untuk menjelaskan kemungkinan asal usul kehidupan.

Namun, dilema yang melekat dibuat, karena molekul DNA diperlukan untuk protein dan RNA. Ingatlah bahwa dogma sentral biologi mengusulkan bahwa DNA ditranskripsi ke RNA dan ini ditranskripsi ke protein (pengecualian untuk premis ini diketahui, seperti retrovirus).

Jadi bagaimana biomolekul ini terbentuk dari monomer mereka (asam amino dan nukleotida) tanpa adanya DNA?

Untungnya, penemuan ribzim berhasil mengklarifikasi paradoks yang jelas ini. Molekul ini adalah RNA katalitik. Ini memecahkan masalah, karena molekul yang sama dapat mengkatalisasi dan membawa informasi genetik. Itulah mengapa ada hipotesis dunia RNA primitif.

RNA yang sama dapat meniru dirinya sendiri dan berpartisipasi dalam pembentukan protein. DNA bisa menjadi sekunder dan dipilih sebagai molekul warisan atas RNA.

Fakta ini bisa terjadi karena beberapa alasan, terutama karena DNA kurang reaktif dan lebih stabil daripada RNA.

Kesimpulan

Kesimpulan utama dari desain eksperimental ini dapat dirangkum dengan pernyataan berikut: Molekul organik yang kompleks dapat berasal dari molekul anorganik yang lebih sederhana, jika mereka terpapar dengan kondisi atmosfer primitif yang diduga seperti tegangan tinggi, radiasi ultraviolet dan rendah dan rendah dan rendah kandungan oksigen.

Selain itu, beberapa molekul anorganik ditemukan yang merupakan kandidat yang ideal untuk pembentukan asam amino dan nukleotida tertentu.

Eksperimen ini memungkinkan kita untuk mengamati bagaimana penciptaan blok organisme hidup bisa, dengan asumsi lingkungan primitif untuk menyesuaikan diri dengan kesimpulan yang dijelaskan.

Sangat mungkin bahwa dunia sebelum penampilan kehidupan akan memiliki lebih banyak angka dan komponen kompleks daripada yang digunakan oleh Miller.

Meskipun tampaknya tidak mungkin untuk mengusulkan asal usul kehidupan berdasarkan molekul sederhana seperti itu, Miller dapat memeriksanya dengan eksperimen yang halus dan cerdik.

Kritik terhadap percobaan

Masih ada perdebatan dan kontroversi tentang hasil percobaan ini dan bagaimana sel pertama berasal.

Saat ini diyakini bahwa komponen yang digunakan Miller untuk membentuk atmosfer primitif tidak sesuai dengan realitas yang sama. Visi yang lebih modern memberi gunung berapi peran penting dan mengusulkan bahwa gas yang dihasilkan oleh struktur ini.

Poin kunci dari percobaan Miller juga telah dipertanyakan. Beberapa peneliti berpikir bahwa suasana memiliki sedikit dampak pada penciptaan organisme hidup.