Karakteristik Coacervated, Hubungan dengan Asal Mula Kehidupan



itu coacervates mereka adalah kelompok protein, karbohidrat dan bahan lainnya yang terorganisir dalam suatu larutan. Istilah coacervado berasal dari bahasa Latin coacervare dan itu berarti "cluster." Kelompok molekuler ini memiliki beberapa sifat sel; Karena itu, ilmuwan Rusia Aleksander Oparin menyarankan bahwa coacervate memunculkan ini.

Oparin mengusulkan bahwa di laut primitif mungkin ada kondisi yang tepat untuk pembentukan struktur ini, dari pengelompokan molekul organik longgar. Artinya, pada dasarnya coacervate dianggap sebagai model pendahuluan.

Coacervate ini akan memiliki kapasitas untuk menyerap molekul lain, tumbuh dan mengembangkan struktur interior yang lebih kompleks, mirip dengan sel. Kemudian, percobaan para ilmuwan Miller dan Urey memungkinkan untuk menciptakan kembali kondisi Bumi primitif dan pembentukan coacervates..

Indeks

  • 1 Karakteristik
  • 2 Hubungan dengan asal usul kehidupan
    • 2.1 Tindakan enzim
  • 3 Teori coacervates
    • 3.1 Enzim dan glukosa
  • 4 Aplikasi
    • 4.1 Teknik "Hijau"
  • 5 Referensi

Fitur

- Mereka dihasilkan dengan mengelompokkan molekul yang berbeda (swarm molekuler).

- Mereka adalah sistem makromolekul terorganisir.

- Mereka memiliki kemampuan untuk memisahkan diri dari solusi di mana mereka berada, sehingga membentuk tetes terisolasi.

- Mereka dapat menyerap senyawa organik di dalamnya.

- Mereka dapat meningkatkan berat dan volumenya.

- Mereka mampu meningkatkan kompleksitas internal mereka.

- Mereka memiliki lapisan isolasi dan dapat mempertahankan diri.

Hubungan dengan asal usul kehidupan

Pada 1920-an, ahli biokimia Aleksandr Oparin dan ilmuwan Inggris J. B. S. Haldane secara independen membangun gagasan serupa tentang kondisi yang diperlukan untuk asal usul kehidupan di Bumi..

Keduanya menyarankan bahwa molekul organik dapat dibentuk dari bahan abiogenik dengan adanya sumber energi eksternal, seperti radiasi ultraviolet.

Usulannya yang lain adalah bahwa atmosfer primitif memiliki sifat pereduksi: sangat sedikit oksigen bebas. Selain itu, mereka menyarankan bahwa itu mengandung amonia dan uap air, di antara gas-gas lainnya.

Mereka menduga bahwa bentuk kehidupan pertama muncul di lautan, hangat dan primitif, dan mereka heterotrofik (mereka memperoleh nutrisi yang terbentuk sebelumnya dari senyawa yang ada di Bumi primitif) bukannya autotrofik (menghasilkan makanan dan nutrisi dari sinar matahari) atau bahan anorganik).

Oparin percaya bahwa pembentukan coacervate mempromosikan pembentukan agregat bola yang lebih kompleks lainnya, yang dikaitkan dengan molekul lipid yang memungkinkan mereka untuk disatukan oleh kekuatan elektrostatik, dan itu bisa menjadi prekursor sel.

Aksi enzim

Pekerjaan coacervates Oparin menegaskan bahwa enzim, penting untuk reaksi biokimia metabolisme, berfungsi lebih banyak ketika mereka terkandung dalam bola yang terikat membran daripada ketika mereka bebas dalam larutan air..

Haldane, yang tidak terbiasa dengan coacervate Oparin, percaya bahwa molekul organik sederhana terbentuk terlebih dahulu dan bahwa, di hadapan sinar ultraviolet, mereka menjadi semakin kompleks, sehingga menimbulkan sel-sel pertama..

Ide-ide Haldane dan Oparin menjadi dasar dari banyak penelitian tentang abiogenesis, asal usul kehidupan dari zat-zat tak bernyawa, yang terjadi dalam beberapa dekade terakhir..

Teori coacervates

Teori coacervate adalah teori yang diungkapkan oleh ahli biokimia Aleksander Oparin dan menunjukkan bahwa asal usul kehidupan didahului oleh pembentukan unit koloid campuran yang disebut coacervates..

Coacervate terbentuk ketika beberapa kombinasi protein dan karbohidrat ditambahkan ke air. Protein membentuk lapisan batas air di sekitar mereka yang jelas terpisah dari air di mana mereka digantung.

Coacervate ini dipelajari oleh Oparin, yang menemukan bahwa dalam kondisi tertentu, coacervate dapat distabilkan dalam air selama berminggu-minggu jika mereka diberi metabolisme, atau sistem untuk menghasilkan energi.

Enzim dan glukosa

Untuk mencapai ini, Oparin menambahkan enzim dan glukosa (gula) ke dalam air. Coacervate menyerap enzim dan glukosa, kemudian enzim menyebabkan coacervate untuk menggabungkan glukosa dengan karbohidrat lain dalam coacervate..

Ini menyebabkan coacervate bertambah besar. Produk limbah dari reaksi glukosa dikeluarkan dari coacervate.

Begitu coacervate menjadi cukup besar, ia mulai secara spontan masuk ke coacervate yang lebih kecil. Jika struktur yang berasal dari coacervate menerima enzim atau mampu membuat enzim mereka sendiri, mereka dapat terus tumbuh dan berkembang..

Selanjutnya, karya biokimia Amerika berikutnya Stanley Miller dan Harold Urey menunjukkan bahwa bahan organik tersebut dapat dibentuk dari zat anorganik dalam kondisi simulasi Bumi purba..

Dengan percobaan penting mereka, mereka mampu menunjukkan sintesis asam amino (elemen dasar protein), melewati percikan melalui campuran gas sederhana dalam sistem tertutup.

Aplikasi

Saat ini, coacervate adalah alat yang sangat penting bagi industri kimia. Dalam banyak prosedur kimia, analisis senyawa diperlukan; Ini adalah langkah yang tidak selalu mudah dan, di samping itu, sangat penting.

Untuk alasan ini, para peneliti terus bekerja untuk mengembangkan ide-ide baru untuk meningkatkan langkah penting dalam persiapan sampel. Tujuannya adalah untuk selalu meningkatkan kualitas sampel sebelum melakukan prosedur analitik.

Ada banyak teknik yang saat ini digunakan untuk pra-konsentrasi sampel, tetapi masing-masing, selain banyak keuntungan, juga memiliki beberapa keterbatasan. Kerugian ini mendorong pengembangan teknik ekstraksi baru secara terus menerus yang lebih efektif daripada metode yang ada.

Investigasi ini juga didorong oleh peraturan dan masalah lingkungan. Literatur memberikan dasar untuk menyimpulkan bahwa apa yang disebut "teknik ekstraksi hijau" memainkan peran penting dalam teknik persiapan sampel modern.

Teknik "Hijau"

Karakter "hijau" dari proses ekstraksi dapat dicapai dengan mengurangi konsumsi produk kimia, seperti pelarut organik, karena ini beracun dan berbahaya bagi lingkungan.

Prosedur yang secara rutin digunakan untuk persiapan sampel harus ramah terhadap lingkungan, mudah diterapkan, berbiaya rendah, dan memiliki durasi yang lebih singkat untuk melaksanakan seluruh proses..

Persyaratan ini dipenuhi oleh aplikasi coacervate dalam persiapan sampel, karena mereka koloid kaya agen tenso-aktif dan juga berfungsi sebagai media ekstraksi..

Dengan demikian, coacervate adalah alternatif yang menjanjikan untuk persiapan sampel karena mereka memungkinkan konsentrasi senyawa organik, ion logam dan partikel nano dalam sampel yang berbeda..

Referensi

  1. Evreinova, T.N., Mamontova, T.W., Karnauhov, V.N., Stephanov, S.B., & Hrust, U. R. (1974). Sistem coacervate dan asal usul kehidupan. Asal usul kehidupan, 5(1-2), 201-205.
  2. Fenchel, T. (2002). Asal dan Evolusi Awal Kehidupan. Oxford University Press.
  3. Helium, L. (1954). Teori pelestarian. Ulasan Kiri Baru, 94(2), 35-43.
  4. Lazcano, A. (2010). Pengembangan Sejarah Penelitian Origins. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi, (2), 1-8.
  5. Melnyk, A., Namieśnik, J., & Wolska, L. (2015). Teori dan aplikasi terbaru dari teknik ekstraksi berbasis coacervate. TrAC - Tren dalam Kimia Analitik, 71, 282-292.
  6. Novak, V. (1974). Teori Coacervate-in-Coacervate tentang Asal usul Kehidupan. Asal Usul Kehidupan dan Biokimia Evolusi, 355-356.
  7. Novak, V. (1984). Keadaan teori coacervate-in-coacervate saat ini; asal dan evolusi struktur sel. Asal usul kehidupan, 14, 513-522.
  8. Oparin, A. (1965). Asal usul kehidupan. Dover Publications, Inc.