Coacervados

Wir erklären, was Coacervados, ihre Eigenschaften und ihre Ausbildung sind

Coacervados sind Gruppen oder molekulare "Schwärme", die sich spontan in wässrigen Lösungen bilden

Was sind Coacervados?

Der Coacervados Sie werden als kolloidale Tropfen oder Gruppen definiert, die durch Makromoleküle wie Protein, Nukleinsäuren, synthetische Polymere usw. gebildet werden, usw., das werden spontan gebildet und dank verschiedener Arten chemischer Wechselwirkungen zusammen miteinander verbleiben.

Das Wort Kolloidal bezieht sich auf eine der auffälligsten Eigenschaften dieser Strukturen, da es ist Tropfen Flüssig das enthält zwei nicht mischbare Phasen, dh sie mischen sich nicht miteinander, entweder aufgrund von Lastabstoß.

In diesen Tropfen tritt eine Trennung der Flüssig-Flüssig-Phasen auf.

Coacervados bilden sich normalerweise spontan in wässrigen Lösungen oder Gemischen.

Folglich treten diese Strukturen in der Natur häufig auf und sind für verschiedene biologische Prozesse in einer großen Anzahl von Organismen sehr wichtig.

Die Untersuchung von Coacervados ist jedoch nur auf unsere Neuzeit beschränkt. Zu Beginn der 1920er Jahre schlug der russische Biochemiker Alexander Oparin vor, dass diese Molekülegruppen die ersten Zellen in der primitiven Erde hätten geführt haben könnten.

Theorie der Coacervados

In der gesamten Geschichte der Menschheit wurden verschiedene Theorien vorgeschlagen, um den Ursprung der Lebewesen zu erklären, wie wir heute wissen.

Nach der Entlassung von Theorien über den Ursprung des Lebens von spontane Generation, Viele beugten sich der Idee des physikochemischen Ursprungs der Lebewesen.

Diese Theorie wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts vom russischen Biochemisten Alexander Oparin postuliert (in seinem Buch mit dem Titel " Der Ursprung des Lebens) und durch den britischen Genetiker John Burdon Haldane, dessen Jobs, obwohl unabhängig, sehr ähnliche Ideen teilte.

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Das Hauptargument der Theorie beruhte auf der Tatsache, dass das Leben zum ersten Mal auf der Erde in den Strukturen, die wir heute nennen, hätte auftreten können Coacervados, gebildet durch eine immense Vielfalt organischer Moleküle.

Basierend sind ihre Beobachtungen, dass sich die Coacervados sogar in sehr verdünnten Lösungen verschiedener Moleküle bilden könnten, und Haldane schlugen vor, dass die Coocevation (COACERVADOS -Bildung) hätte die Art und Weise gewesen sein, wie die Trennung der Flüssigkeitsphase in der ursprünglichen "Brühe" der abiotischen Erde auftrat.

Mit anderen Worten, diese Wissenschaftler der Ansicht, dass sich die ersten Zellen aus der spontanen Gruppe organischer Moleküle, die in den Gewässern der Meere enthalten sind.

Urbrühe?: Abiotische Synthese

Obwohl die Coacmed eine grundlegende Rolle in der Theorie des Ursprungs von Oparins Leben und Haldane hatten, machte es nur im Lichte der Konzeption sinnvoll, dass eine lange Zeit von Abiotische Synthese.

Diese Synthese bezog sich auf die Produktion und Akkumulation von organischen Verbindungsvorläufern von Proteinen und Nukleinsäuren, beispielsweise dank:

• Die Wirkung von Energie aus ultraviolettem Strahlung und Gewittern.
• Zum Beitrag von Vulkanen von Vulkanen und Raumkörpern.
• Zur wässrigen Umgebung der primitiven Meere.
• Atmosphärische Bedingungen des anfänglichen Landes.

Miller- und Urey -Experimente

Stanley Miller und Harold Urey haben ein Experiment entworfen, das es ihnen ermöglichte, die atmosphärischen und physikalisch -chemischen Bedingungen der Meere in der primitiven Erde zu "neu erstellen", wobei sie nach einer Woche der Reaktion organische Moleküle wie Aminosäuren aus anderen chemischen Verbindungen produzieren, die sie erreichten einfach

Einige Jahre nachdem Oparin und Haldane ihre Theorien vor der wissenschaftlichen Gemeinschaft präsentierten, entwarf amerikanische Biochemisten Stanley Miller und Harold Urey in den 50er Jahren eine Reihe von Experimenten, um es zu versuchen neu erstellen die Bedingungen Primitive der Erde und Unterstützung oder leugnen Sie die Theorie von Coacervados.

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In ihren Experimenten gelang es Stanley und Urey, einfache organische Moleküle wie Aminosäuren zu erhalten, die die Idee stützen.

Eigenschaften von Coacervados

• Sie sind organische Makromolekülegruppen, im Allgemeinen Protein oder Nukleinsäuren.
• Sie sind Kolloiden, da sie zwei nicht mischbare Phasen haben, die sich nicht miteinander vermischen und die vom Rest der umgebenden Flüssigkeit isoliert sind.
• Sie bilden sich spontan aus Suspensionsmolekülen, die assoziiert sind, und sind in verschiedenen Zell- und Umgebungskontexten sehr häufig.
• Sie sind organisierte Strukturen, in denen ein Gleichgewicht zwischen dem dichten Cluster von Molekülen besteht, die sie bilden, und ihrem wässrigen Teil.
• Sie können einfach sein, gebildet durch eine einzelne Art von Molekül oder Komplex, die von mehr als einer Klasse von Moleküle gebildet wird.
• Sie sind in der Lage, ihre Struktur selbst aufrechtzuerhalten und sogar ihre Komplexität zu erhöhen, indem sie neue Umgebungsmoleküle einführen.
• Im Inneren können unterschiedliche chemische Reaktionen auftreten, wobei die Zusammensetzung, das Gewicht und das Volumen sehr kurzfristig variieren.
• Sie teilen bestimmte Eigenschaften lebender Zellen, gelten aber nicht als lebende Einheiten, da sie sich nicht reproduzieren oder füttern können.

COACERVADOS -Bildung (Coacevation)

Die Bildung des Coacervados ist auch als bekannt als Coocevation Und es ist der Prozess, der im Allgemeinen seinen Ursprung von einer Trennung von Flüssigflüssigkeitsphasen hat, die aus der reversiblen Trennung einer homogenen Flüssigkeit in zwei Phasen besteht, eine konzentrierte als die andere.

Coocevation hängt von verschiedenen physikochemischen Bedingungen wie Temperatur, pH, Salzkonzentration, Makromolekülekonzentration usw. ab. Darüber hinaus hängt dieser Prozess von der Art des gebildeten Zwangs ab, entweder einfach oder komplex.

Wie bereits erwähnt, werden einfache Koakerate durch einen einzelnen organischen Molekül gebildet, und Komplexe werden durch zwei oder mehr verschiedene Moleküle gebildet.

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Während der Bildung einfacher Koakerate treten eine Reihe von chemischen Wechselwirkungen auf, die von den Eigenschaften des fraglichen Makromoleküls abhängen. Wenn es sich beispielsweise um Moleküle desselben Proteins handelt, hat die Bildung von Coacervados durch van der Waals oder hydrophoben mit der Selbstvereinigung dieser Moleküle durch elektrostatische Wechselwirkungen zu tun.

Andererseits hängt die Bildung komplexer Coacervados hauptsächlich von elektrostatischen Wechselwirkungen ab, da gezeigt wurde, dass die elektrostatische Neutralisation Bevorzugt die Koaleszenz von Makromolekülen in einer Lösung im Gleichgewicht.

Funktionen und Anwendungen von Coacervados

Zum Beispiel ist die Bildung extrazellulärer Coacervados bei einigen Mollusken und Meerestagern für viele seiner Primärfunktionen unerlässlich.

Darüber hinaus wurden diese mit der intrazellulären Aggregation von Protein, dem Verkehr durch den Kernporenkomplex und mit einigen neurodegenerativen Erkrankungen beim Menschen in Verbindung gebracht.

Die Coacervados werden auch in der Lebensmittelindustrie, in den Bereichen Forschung von Biophysik, Biomaterialien und Zellbiologie, ausgenutzt, hauptsächlich aufgrund ihrer beeindruckenden Vielfalt, Zusammensetzung und Ordnung oder Topologie.

Verweise

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