De protobionter De är biologiska komplex som enligt vissa hypoteser relaterade till livets ursprung föregick celler. Enligt Oparín är detta molekylära aggregat omgivna av ett semipermeabelt lipidmembran eller en struktur som liknar denna..
Dessa biotiska molekylaggregat kunde presentera en enkel reproduktion och en metabolism som lyckades bibehålla den kemiska sammansättningen av det inre av membranet som skiljer sig från dess yttre miljö..
Vissa experiment som utförts i laboratoriet av olika forskare har avslöjat att protobionter kan bildas spontant med hjälp av organiska föreningar skapade från abiotiska molekyler som byggstenar..
Exempel på dessa experiment är bildandet av liposomer, som är aggregeringar av små droppar omgivna av membran. Dessa kan bildas när lipider tillsätts till vatten. Det inträffar också när andra typer av organiska molekyler tillsätts.
Det kan hända att liposomliknande droppar bildas i dammar från prebiotiska tider och dessa slumpmässigt införlivade några polymerer av aminosyror.
I händelse av att polymererna gjorde vissa organiska molekyler permeabla för membranet, skulle det vara möjligt att selektivt införliva nämnda molekyler.
Artikelindex
De antagna protobionterna kunde bildas av hydrofoba molekyler som var organiserade i form av ett dubbelskikt (två lager) på ytan av en droppe, som påminner om lipidmembranen som finns i dagens celler..
Eftersom strukturen är selektivt permeabel kan liposomen svälla eller tappa ut beroende på koncentrationen av lösta ämnen i mediet..
Det vill säga om liposomen exponeras för ett hypotoniskt medium (koncentrationen inuti cellen är högre) kommer vatten in i strukturen och sväller liposomen. Däremot, om mediet är hypertoniskt (koncentrationen av cellen är lägre) rör sig vattnet mot det yttre mediet..
Den här egenskapen är inte unik för liposomer, den kan också appliceras på de faktiska cellerna i en organism. Till exempel, om röda blodkroppar utsätts för en hypotonisk miljö, kan de explodera..
Liposomer kan lagra energi i form av membranpotential, som består av en spänning över ytan. Strukturen kan urladda spänningen på ett sätt som påminner om processen som sker i nervcellernas nervceller..
Liposomer har flera egenskaper hos levande organismer. Det är dock inte samma sak som att hävda att liposomer lever..
Det finns en mängd olika hypoteser som försöker förklara livets ursprung och utveckling i en prebiotisk miljö. De mest framstående postulaten som diskuterar protobionernas ursprung kommer att beskrivas nedan:
Hypotesen om biokemisk utveckling föreslogs av Alexander Oparin 1924 och av John D. S. Haldane 1928.
Detta postulat förutsätter att den prebiotiska atmosfären saknade syre, men minskade kraftigt, med stora mängder väte som ledde till bildandet av organiska föreningar tack vare närvaron av energikällor..
Enligt denna hypotes kondenserade ånga från vulkanutbrott när jorden svalnade och föll ut som kraftiga och konstanta regn. När vattnet föll drog det mineralsalter och andra föreningar, vilket gav upphov till den berömda primitiva soppan eller näringsbuljongen.
I denna hypotetiska miljö kan stora molekylära komplex som kallas prebiotiska föreningar bildas, vilket skapar alltmer komplexa cellulära system. Oparin kallade dessa strukturer protobionter.
När protobionter ökade i komplexitet förvärvade de nya förmågor för att överföra genetisk information, och Oparin gav namnet eubionter till dessa mer avancerade former..
1953, efter Oparins postulat, utvecklade forskarna Stanley L. Miller och Harold C. Urey en serie experiment för att verifiera bildningen av organiska föreningar med utgångspunkt från enkla oorganiska material..
Miller och Urey lyckades skapa en experimentell design som simulerade prebiotiska miljöer med de villkor som Oparin föreslog i liten skala och lyckades erhålla en serie föreningar som aminosyror, fettsyror, myrsyra, urea, bland andra..
Enligt hypoteserna från nuvarande molekylärbiologer bar protobioner RNA-molekyler, istället för DNA-molekyler, vilket gjorde det möjligt för dem att replikera och lagra information.
Förutom att ha en grundläggande roll i proteinsyntes kan RNA också fungera som ett enzym och utföra katalysreaktioner. På grund av denna egenskap är RNA en kandidat som anges som det första genetiska materialet i protobionter..
RNA-molekyler som kan katalyseras kallas ribozymer och kan göra kopior med komplementära sekvenser av korta sträckor av RNA och förmedla processen för skarvning, ta bort ben från sekvensen.
En protobiont som hade en katalytisk RNA-molekyl inuti varierade från dess homologer som saknade nämnda molekyl.
Om protobionten skulle kunna växa, dela och överföra RNA till sina avkommor, kan processerna för det darwinistiska naturliga valet tillämpas på detta system, och protobionterna med RNA-molekyler skulle öka deras frekvens i befolkningen..
Även om utseendet på denna protobiont kan vara mycket osannolikt är det nödvändigt att komma ihåg att miljontals protobionter kan ha funnits i den tidiga jordens vattenkroppar..
DNA är en mycket mer stabil dubbelsträngad molekyl jämfört med RNA, som är ömtålig och replikerar felaktigt. Denna egenskap hos noggrannhet när det gäller replikering blev mer nödvändig när protobjonternas genom ökade i storlek..
Vid Princeton University föreslår forskare Freeman Dyson att DNA-molekyler skulle kunna ha varit korta strukturer, hjälpt vid deras replikering av polymerer av slumpmässiga aminosyror med katalytiska egenskaper..
Denna tidiga replikering kan förekomma i protobionter som hade lagrat stora mängder organiska monomerer..
Efter uppkomsten av DNA-molekylen kunde RNA börja spela sina nuvarande roller som mellanhänder för översättning och därmed skapa "DNA of world".
Ingen har kommenterat den här artikeln än.