Protobiontes

Protobiont adalah jenis struktur abiotik lipid yang mendahului sel pertama

Apa protobionnya?

Itu protobiontes o Protokample adalah kompleks biologis yang menurut beberapa hipotesis terkait dengan asal -usul kehidupan, sel yang didahului. Menurut ahli biokimia Rusia Aleksander Oparin (1894-1980), ini adalah agregat molekuler yang dikelilingi oleh membran lipid semipermeabel atau struktur yang mirip dengan ini.

Agregat molekul biotik ini mampu.

Beberapa percobaan yang dilakukan di laboratorium oleh peneliti yang berbeda, telah mengungkapkan bahwa protobionte dapat dibentuk secara spontan menggunakan blok struktural senyawa organik yang dibuat dari molekul abiotik.

Contoh percobaan ini adalah pembentukan liposom, yang merupakan agregasi tetes kecil yang dikelilingi oleh membran. Ini dapat dibentuk saat lipid ditambahkan ke dalam air. Itu juga terjadi ketika jenis molekul organik lainnya ditambahkan.

Bisa terjadi bahwa tetes seperti liposomos terbentuk di kolam waktu prebiotik dan secara acak memasukkan beberapa polimer asam amino.

Dalam kasus seperti itu bahwa polimer membuat membran permeabel pada molekul organik tertentu, molekul -molekul ini akan dimasukkan secara selektif.

Sifat dan karakteristik protobiont

Protobiont yang seharusnya dapat dibentuk dari molekul hidrofobik yang diatur dalam berbentuk bilay (dua lapisan) pada permukaan setetes, mengingat membran lipid yang ada dalam sel saat ini.

Membran semipermeabel

Karena strukturnya secara selektif permeabel, liposoma dapat membengkak atau disingkirkan tergantung pada konsentrasi zat terlarut sedang.

Yaitu, jika liposom terpapar pada media hipotonik (konsentrasi di dalam sel lebih tinggi), air memasuki struktur, bengkak liposom. Sebaliknya, jika mediumnya hipertonik (konsentrasi sel lebih rendah), air bergerak menuju lingkungan luar.

Itu dapat melayani Anda: Timolphthalein: Karakteristik, Persiapan dan Aplikasi

Properti ini tidak unik untuk liposom, ini juga dapat diterapkan pada sel -sel saat ini dari suatu organisme. Misalnya, jika sel darah merah terpapar pada media hipotonik mereka dapat meledak.

Sifat dpt dirangsang

Liposoma dapat menyimpan energi dalam bentuk potensial membran, yang terdiri dari tegangan melalui permukaan. Struktur dapat mengunduh tegangan dengan cara yang mengingatkan pada proses yang terjadi dalam sel neuron dari sistem saraf. 

Liposoma menyajikan beberapa karakteristik organisme hidup. Namun, tidak sama dengan menyatakan bahwa liposom masih hidup.

Asal Protobiontes

Ada beragam hipotesis yang berupaya menjelaskan asal dan evolusi kehidupan dalam lingkungan prebiotik. Postulat yang paling menonjol akan dijelaskan di bawah ini yang membahas asal -usul protobi:

Hipotesis Oparin dan Haldane

Hipotesis evolusi biokimia diusulkan oleh Alexander Oparin pada tahun 1924 dan oleh John D. S. Haldane (1892-1984) pada tahun 1928.

Postulat ini mengasumsikan bahwa atmosfer prebiotik tidak memiliki oksigen, tetapi sangat reduktif, dengan sejumlah besar hidrogen yang memunculkan pembentukan senyawa organik berkat keberadaan sumber energi.

Menurut hipotesis ini, ketika pendinginan bumi terjadi, uap letusan gunung berapi, yang diendapkan sebagai hujan yang kuat dan konstan dikondensasi. Saat air jatuh, itu menyeret garam mineral dan senyawa lainnya, memunculkan sup asli atau kaldu nutrisi yang terkenal.

Dalam lingkungan hipotetis ini, kompleks molekul besar yang disebut senyawa prebiotik dapat terbentuk, yang menyebabkan sistem seluler yang semakin kompleks. Oparin menyebut protobion ini.

Dapat melayani Anda: Kerajaan Monera

Ketika protobiontes meningkatkan kompleksitasnya, mereka memperoleh kapasitas baru untuk mengirimkan informasi genetik, dan Oparin mengabulkan nama eubiontes ke bentuk -bentuk yang lebih maju ini.

Eksperimen Miller dan Urey

Pada tahun 1953, setelah postulat Oparin, peneliti Stanley L. Miller (1930-2007) dan Harold C. Urey (1893-1981) mengembangkan serangkaian percobaan untuk memeriksa pembentukan senyawa organik berdasarkan bahan anorganik sederhana.

Miller dan Urey berhasil membuat desain eksperimental yang mensimulasikan lingkungan prebiotik dengan kondisi yang diusulkan oleh oparin skala kecil, memperoleh serangkaian senyawa seperti asam amino, asam lemak, asam format, urea, antara lain.

Bahan genetik protobiont

Dunia RNA

Menurut hipotesis ahli biologi molekuler saat ini, protobion membawa molekul RNA, bukan molekul DNA, yang memungkinkan mereka untuk mereplikasi dan menyimpan informasi.

Selain memiliki peran mendasar dalam sintesis protein, RNA juga dapat berperilaku seperti enzim dan melakukan reaksi katalisis. Karena karakteristik ini, RNA adalah kandidat yang diindikasikan sebagai bahan genetik pertama dalam protobiont.

Molekul RNA yang mampu menyebabkan katalisis disebut ribzim dan dapat menyiapkan salinan dengan sekuens komplementer bagian RNA pendek dan memediasi proses Splicing, Menghilangkan urutan urutan.

Protobiont yang menyajikan molekul RNA katalitik bervariasi dari rekan -rekan mereka yang kurang molekul tersebut.

Dalam hal protobi dapat tumbuh, membagi, dan mengirimkan RNA ke keturunannya, proses seleksi alam Darwinian dapat diterapkan pada sistem ini, dan protobion dengan molekul RNA akan meningkatkan frekuensi mereka dalam populasi dalam populasi.

Itu dapat melayani Anda: oganisme bentonic: apa itu, karakteristik, nutrisi, contoh

Meskipun penampilan protobiontte ini bisa sangat tidak mungkin, perlu diingat bahwa mungkin ada jutaan protobionte di badan air bumi primitif.

Penampilan DNA

DNA adalah molekul dua kali yang jauh lebih stabil, dibandingkan dengan molekul RNA, yang rapuh dan tidak akurat secara tidak akurat. Properti akurasi ini dalam hal replikasi mulai lebih diperlukan karena genom protobion meningkat dalam ukuran.

Di Universitas Princeton, peneliti Freeman Dyson (1923-2020) mengusulkan bahwa molekul DNA bisa menjadi struktur pendek, dibantu dalam replikasi mereka dengan polimer asam amino acak dengan sifat katalitik dengan sifat katalitik.

Replikasi awal ini dapat terjadi di dalam protobiontes yang telah menyimpan monomer organik dalam jumlah tinggi.

Setelah penampilan molekul DNA, RNA dapat mulai memainkan makalah saat ini sebagai perantara terjemahan, sehingga menciptakan "dunia DNA".

Referensi

1. Altstein, a. D. (2015). Hipotesis Progene: Dunia Nukleoprotein dan Bagaimana Kehidupan Dimulai. Direct Biology, 10, 67.
2. Audesirk, t., Audesirk, g., & Byers, b. DAN. (2003). Biologi: Kehidupan di Bumi. Pendidikan Pearson.
3. Campbell, a. N., & Reece, J. B. (2005). biologi. Editorial medis Pan -American.
4. Kisaran, m. (2007). Biologi 1: Pendekatan Konstruktivis. Pendidikan Pearson.
5. Schrum, J. P., Zhu, t. F., & Szostak, J. W. (2010). Asal -usul kehidupan seluler. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi, A002212.
6. Stano, hlm., & Mavelli, f. (2015). Model Protocells in Origin of Life and Sintetic Biology. Kehidupan, 5(4), 1700-1702.