Celulele își susțin funcțiile prin faptul că formează medii limitate pentru reacții pentru a separa procesele metabolice și pentru a elimina reacțiile nedorite. În același timp, pot fi create diferențe de concentrare.
coacervates
Este cunoscut faptul că, cu concentrații crescătoare de mulți compuși organici ale căror molecule conțin regiuni atât hidrofile și hidrofobe kmitselloobrazovaniyu capabile în soluții apoase, adică separarea micropicaturilor de fază organică. Formarea micelei este de asemenea observată în desalinizării, adică odată cu creșterea concentrației de sare vkolloidnyh rastvorahbiopolimerov-polyelectrolytes, în care micropicături sunt alocate diametru 1-500 microni, care conține o concentrație mare de biopolimerilor.
Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980) a studiat în principal posibilitatea metabolizării în coacervate (din coacervarea latină - un cheag sau grămadă) - modelul micelilor. Sa arătat că mediile restricționate cu metabolism simplu pot apărea numai prin auto-organizare, cu condiția să existe catalizatori cu proprietăți specifice. Deoarece substanțele folosite sunt parte a organismelor vii astăzi, coacervatele Oparinskie nu ar trebui văzute ca precursori ai celulelor, ci ca un model analog pentru apariția precursorilor de celule.
Oparin a investigat amestecuri de proteine (histone și albumină), proteine și carbohidrați (histonă și gumă arabică) și proteine și polinucleotide (histonă sau klppeină și ADN sau ARN).
Dacă picăturile de histonă și gumă arabică conțin o fosforilază enzimatică, ele pot absorbi glucoza-1-fosfat din mediul înconjurător, pot crea amidon din acesta și îl pot stoca. Fosfatul eliberat difuzează spre exterior. Picătură crește cu acumularea de amidon, până când se rupe în picături mici, care, de asemenea, pot conține fosforilază, desigur, mai puțin decât picăturile originale. În același timp, metabolismul încetinește. Astfel, devine evident că regenerarea enzimelor după divizarea lor este necesară pentru a păstra calitățile celulei.
Dacă se adaugă suspensia de amidon amidon degradant, coacervatele se obțin cu un metabolism în două etape: 1) absorbția glucozei-1-fosfatului → sinteza amidonului; 2) retragerea fosfatului → scindarea amidonului și retragerea maltozei.
microsfere
În 1970, Sydney Fox a fost în măsură să confirme că din produsele proteice care apar atunci când se încălzesc amestecuri de aminoacizi uscați, precum și compușii auto-compuși, pot exista picături în creștere, așa-numitele microsfere. Acestea sunt delimitate din mediul înconjurător de o membrană cu osmoză inversă și absorb un alt material asemănător proteinei din mediu. Ca urmare, acestea cresc și se separă din nou în picături mai mici. Pe baza acestui fapt, Fox a ajuns la concluzia că aceste sisteme au calități enzimatice, descompun glucoza sau se comportă ca aperoxidază de esterază, fără adăugarea de enzime din exterior.
Pentru prima dată ipoteza lumii ARN a fost prezentată în 1986 de către Walter Hilbert și a spus că moleculele de ARN sunt precursorii organismelor.
Ipoteza se bazează pe capacitatea ARN de a stoca, transmite și reproduce informații genetice, precum și capacitatea sa de a cataliza reacțiile ca ribozime. Într-un mediu evolutiv, moleculele de ARN, care se înmulțesc preponderent în sine, s-ar fi întâlnit mai des decât altele.
Punctul de plecare este moleculele simple de auto-replicare ale ARN. Unele dintre ele au capacitatea de a cataliza sinteza proteinelor, care la rândul lor catalizează sinteza ARN și sinteza proprie (dezvoltarea traducerii). Unele molecule de ARN se combină într-o dublă helix ARN, se dezvoltă în molecule ADN și purtătoare de informații ereditare (dezvoltarea transcripției).
Baza este pentru anumite molecule de ARN care pot copia orice mostre de ARN, inclusiv ele însele. Jennifer A. Doudna și W. Szostak Jack folosit ca model pentru dezvoltarea acestui tip de producere a ARN-ului de tăiere și despicare intron sine procariot organism unicelular Tetrahymena thermophila. Acest lucru confirmă faptul că în ribozomi, rRNA-urile proprii sunt molecule catalitice și astfel ARN catalizează sinteza proteinelor. Cu toate acestea, limitările sunt că atunci când ARN auto-replicat nu este mono-, dar oligonucleotidele sunt legături constitutive și substanțe auxiliare sunt necesare.
Din moment ce ribozomii sunt considerați organoizi celulari foarte originali, această descoperire este considerată o contribuție importantă la raționamentul ipotezei ARN-lume. Se poate spune cu certitudine că moleculele de ARN pot sintetiza proteinele din aminoacizi.
În acest sens, nucleoproteinele (complexe de acizi nucleici cu proteine) sunt, de asemenea, de interes ca precursori posibili ai ARN.
Un alt ARN precursor poate fi aromatic policiclic uglevodorody.Gipoteza lume poliaromatice uglevodorodovpytaetsya să răspundă la întrebarea a apărut ca primul ARN, sugerand varianta evolutiei chimice prin hidrocarburi aromatice policiclice la catenele de ARN-like.
Trimiteți-le prietenilor: