Theorie der Hauptmerkmale der abiotischen Synthese

Der Abiotische Synthesetheorie Es ist ein Postulat, das vorschlägt, dass das Leben aus nicht lebenden Verbindungen stammt (abiotisch = nicht lebendig). Er schlägt vor, dass das Leben allmählich aus der Synthese organischer Moleküle entstanden ist. Unter diesen organischen Molekülen sind Aminosäuren, die Vorläufer komplexerer Strukturen sind, die lebende Zellen führen.

Die Forscher, die diese Theorie vorschlug, waren der russische Wissenschaftler Alexander Oprarin und der britische Biochemiker John Haldane. Jeder dieser Wissenschaftler, der alleine untersuchte, erreichte dieselbe Hypothese: dass der Ursprung des Lebens auf der Erde von organischen und mineralischen Verbindungen (Materie nicht lebend) stammte, die zuvor in der primitiven Atmosphäre existierten.

John Haldane, einer der Promotoren der Theorie der abiotischen Synthese

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Was ist abiotische Synthese?

Die Theorie der abiotischen Synthese legt fest, dass der Ursprung des Lebens auf der Erde dank der Mischung zwischen den anorganischen und organischen Verbindungen auftrat, die sich in der Atmosphäre dieser Zeit befanden, die mit Wasserstoff, Methan, Wasserdampf, Wasserdampf, Kohlenstoff und Ammonias beladen war Biophoxid.

Oparin und Haldane -Theorie

Simulation von Coacervados, molekulare Verbindung in Primärsuppe

Oparin und Haldane dachten, dass die primitive Erde eine reduzierende Atmosphäre hatte; das heißt eine Atmosphäre mit wenig Sauerstoff, in dem die vorhandenen Moleküle ihre Elektronen neigen.

Anschließend würde sich die Atmosphäre allmählich zu einfachen Molekülen wie molekularem Wasserstoff (H₂), Methan (CH) ändern₄), Kohlendioxid (CO₂), Ammoniak (NH3) und Wasserdampf (H₂O). Unter diesen Bedingungen schlugen sie vor:

- Einfache Moleküle hätten mit der Energie aus den Sonnenstrahlen reagiert haben, die Kraftabladungen der Stürme, die Wärme des Kerns der Erde, unter anderem Energiearten, der schließlich die physikalisch -chemischen Reaktionen beeinflusste.

- Dies förderte die Bildung von Coacervados (Molekülesysteme, aus denen das Leben stammt, nach Oparin), die in den Ozeanen schwebten.

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- In dieser "primitiven Brühe" wären die Bedingungen ausreichend, damit die Baublöcke zu späteren Reaktionen kombiniert werden können.

- Aus diesen Reaktionen wurden größere und komplexere Moleküle (Polymere) als Proteine ​​und Nukleinsäuren gebildet, die wahrscheinlich durch das Vorhandensein von Wasser aus Pfützen in der Nähe des Ozeans bevorzugt wurden.

- Diese Polymere könnten in Einheiten oder Strukturen zusammengestellt worden sein, die in der Lage sind, aufrechtzuerhalten und zu replizieren. Oparin dachte, sie hätten "Kolonien" gesammelter Proteine ​​zur Durchführung des Stoffwechsels sein können, und Haldane schlug vor, dass sich Makromoleküle in Membranen eingeschlossen haben, um Strukturen zu bilden, die den Zellen ähnlich sind.

Überlegungen zur Theorie

Die Details dieses Modells sind wahrscheinlich nicht ganz richtig. Zum Beispiel glauben Geologen nun, dass die primitive Atmosphäre nicht reduziert wurde, und es ist nicht klar, ob die Teiche am Rand des Ozeans ein wahrscheinlicher Ort für den ersten Erscheinungsbild des Lebens sind.

Die grundlegende Idee "eine allmähliche und spontane Bildung von Gruppen einfacher Moleküle, dann die Bildung komplexerer Strukturen und schließlich der Erwerb der Fähigkeit, sich selbst zu berücksichtigen" bleibt der Kern der meisten Hypothesen der Ursprünge der Ursprünge des tatsächlichen Lebens.

Experimente, die die Theorie der abiotischen Synthese unterstützen

Miller und Urey Experiment

1953 machten Stanley Miller und Harold Urey ein Experiment, um Oparin und Haldanes Ideen zu probieren. Sie stellten fest, dass organische Moleküle spontan auftreten könnten, um Bedingungen zu reduzieren, die denen des oben beschriebenen primitiven Landes ähnlich sind.

Miller und Urey bauten ein geschlossenes System, das eine erhitzte Menge Wasser und eine Mischung der Gase enthielt, die angenommen wurden, dass in der Atmosphäre der primitiven Erde reichlich vorhanden war: Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2) und Ammoniak (NH3).

Um die Strahlen zu simulieren, die die notwendige Energie für chemische Reaktionen hätten, die zu den komplexesten Polymeren geführt haben, haben Miller und Urey elektrische Stoßdämpfer durch eine Elektrode in ihrem experimentellen System gesendet.

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Nachdem Miller und Urey das Experiment für eine Woche verlassen hatten, stellten sie fest, dass sich verschiedene Arten von Aminosäuren, Zucker, Lipiden und anderen organischen Molekülen gebildet hatten.

Große und komplexe Moleküle - als DNA und Protein - fehlten. Das Experiment von Miller-Urey zeigte jedoch, dass zumindest einige der Grundkomponenten dieser Moleküle spontan aus einfachen Verbindungen gebildet werden konnten.

Juan Orós Experiment

Abstraktion des Ursprungs des Lebens im Wasser auf primitiver Erde

Der spanische Wissenschaftler Juan Oró suchte mit der Suche nach den Ursprüngen des Lebens fort und setzte sein biochemisches Wissen unter Laborbedingungen, andere wichtige organische Moleküle fürs Leben, um zu synthetisieren.

Oró replizierte die Bedingungen von Miller und Ureys Experiment, die Cyanidderivate in großer Menge erzeugen.

Unter Verwendung dieses Produkts (Cyanhydricsäure), mehr Ammoniak und Wasser gelang es diesem Forscher, Adeninmoleküle zu synthetisieren.

Als dieser Befund 1963 veröffentlicht wurde, hatte nicht nur wissenschaftliche Auswirkungen, sondern auch beliebt, da er die Möglichkeit eines spontanen Nucleotid -Erscheinungsbilds in der primitiven Erde ohne externe Einfluss zeigte.

Es gelang es auch, eine Umgebung zu synthetisieren und im Labor eine ähnliche Umgebung zu erstellen, die in der primitiven Erde existierte, andere organische Verbindungen, hauptsächlich Lipide, die Teil der Zellmembranen sind, einiger Proteine ​​und wichtiger aktiver Enzyme im Metabolismus im Metabolismus.

Sydney Fox Experiment

Simuliertes Modell von Proteinoidmikropreen.

1972 führten Sydney Fox und ihre Mitarbeiter ein Experiment durch, das es ihnen ermöglichte, Membranstrukturen und osmotische Eigenschaften zu erzeugen. Das heißt, ähnlich wie lebende Zellen, die sie nannten Proteinoid -Mikrokugel.

Mit einer trockenen Aminosäure -Mischung erwärmten sie sie bei mäßigen Temperaturen. So erreichten sie die Bildung von Polymeren. Diese Polymere, die in Kochsalzlösung gelöst wurden, bildeten winzige Tropfen der Größe einer Bakterienzelle, die bestimmte chemische Reaktionen durchführen kann.

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Diese mikrosphärulären hatten eine doppelte durchlässige Verpackung, ähnlich wie die Stromzellmembranen, die es ihnen ermöglichten, entsprechend den Veränderungen im Medium, in dem sie waren.

Alle diese Beobachtungen, die aus der Untersuchung von Mikrosphären -.

Alfonso Herrera Experiment

Simuliertes Colpoidmodell

Andere Forscher führten ihre eigenen Experimente durch, um zu versuchen, molekulare Strukturen zu replizieren, die den ersten Zellen Ursprung ergaben. Alfonso Herrera, ein mexikanischer Wissenschaftler, gelang es, künstlich Strukturen zu erzeugen, die er Sulfobie und Colpoiden bezeichnete.

Herrera verwendete Mischungen von Substanzen wie Ammoniumsulfocyanid, Ammoniumtioanat und Formaldehyd, mit denen er kleine Strukturen mit hohem Molekulargewicht synthetisieren konnte. Diese schwefelreichen Strukturen wurden auf ähnliche Weise wie lebende Zellen organisiert, so dass sie sie Sulfobie nannte.

In ähnlicher Weise mischte es Oliven- und Benzinöl mit geringen Mengen Natriumhydroxid, um andere Mikrostrukturen zu erzeugen, die auf ähnliche Weise wie Protozoen organisiert wurden. Diese Mikrokugeln wurden Colpoide genannt.

Verweise

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