Eksperimen Miller dan Urey Dalam Hal Itu Terdiri, Pentingnya dan Kesimpulan



itu Eksperimen Miller dan Urey itu terdiri dalam produksi molekul organik menggunakan molekul anorganik sederhana sebagai bahan awal dalam kondisi tertentu. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menciptakan kembali kondisi leluhur planet Bumi.

Tujuan dari rekreasi ini adalah untuk memverifikasi kemungkinan asal biomolekul. Memang, simulasi mencapai produksi molekul - seperti asam amino dan asam nukleat - penting untuk organisme hidup.

Indeks

  • 1 Sebelum Miller dan Urey: perspektif sejarah
  • 2 Terdiri dari apakah itu??
  • 3 Hasil
  • 4 Pentingnya
  • 5 Kesimpulan
  • 6 Kritik terhadap percobaan
  • 7 Referensi

Sebelum Miller dan Urey: perspektif sejarah

Penjelasan tentang asal usul kehidupan selalu menjadi topik yang sangat diperdebatkan dan kontroversial. Selama Renaisans dipercaya bahwa kehidupan datang tiba-tiba dan dari nol. Hipotesis ini dikenal sebagai generasi spontan.

Selanjutnya, pemikiran kritis para ilmuwan mulai berkecambah dan hipotesis dibuang. Namun, pertanyaan yang diajukan di awal tetap tersebar.

Pada 1920-an, para ilmuwan pada saat itu menggunakan istilah "sup purba" untuk menggambarkan lingkungan lautan hipotetis di mana kehidupan mungkin berasal.

Masalahnya adalah dalam mengusulkan asal logis dari biomolekul yang memungkinkan kehidupan (karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleat) dari molekul anorganik..

Sudah di tahun 50-an, sebelum percobaan Miller dan Urey, sekelompok ilmuwan berhasil mensintesis asam format dari karbon dioksida. Penemuan hebat ini diterbitkan di majalah bergengsi Sains.

Terdiri dari apa itu??

Pada tahun 1952, Stanley Miller dan Harold Urey merancang protokol eksperimental untuk mensimulasikan lingkungan primitif dalam sistem cerdik tabung gelas dan elektroda yang dibangun sendiri..

Sistem ini terbentuk dari labu dengan air, analog dengan samudera primitif. Terhubung ke labu itu adalah satu lagi dengan komponen-komponen dari lingkungan prebiotik yang seharusnya.

Miller dan Urey menggunakan proporsi berikut untuk membuatnya kembali: 200 mmHg metana (CH4), 100 mmHg hidrogen (H2), 200 mmHg amonia (NH3) dan 200 ml air (H2O).

Sistem ini juga memiliki kondensor, yang tugasnya adalah mendinginkan gas seperti yang biasa dilakukan hujan. Demikian pula, mereka mengintegrasikan dua elektroda yang mampu menghasilkan tegangan tinggi, dengan tujuan menciptakan molekul yang sangat reaktif yang mendukung pembentukan molekul kompleks..

Bunga api ini berusaha mensimulasikan kemungkinan sinar dan petir dari lingkungan prebiotik. Perangkat berakhir pada bagian berbentuk "U" yang mencegah uap bergerak ke arah yang berlawanan.

Percobaan menerima sengatan listrik selama seminggu, pada saat yang sama ketika air memanas. Proses pemanasan mensimulasikan energi matahari.

Hasil

Hari-hari pertama campuran percobaan benar-benar bersih. Selama beberapa hari, campuran mulai berubah warna kemerahan. Pada akhir percobaan, cairan ini berwarna merah pekat hampir coklat dan viskositasnya meningkat.

Percobaan mencapai tujuan utamanya dan molekul organik kompleks dihasilkan dari komponen hipotetis atmosfer primitif (metana, amonia, hidrogen, dan uap air).

Para peneliti mampu mengidentifikasi jejak asam amino, seperti glisin, alanin, asam aspartat dan asam amino-n-butyric, yang merupakan komponen utama protein.

Keberhasilan percobaan ini berkontribusi pada peneliti lain yang terus mengeksplorasi asal molekul organik. Dengan menambahkan modifikasi pada protokol Miller dan Urey, kami berhasil menciptakan dua puluh asam amino yang dikenal.

Itu juga mungkin untuk menghasilkan nukleotida, yang merupakan bahan dasar pembentuk materi genetik: DNA (asam deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat).

Signifikansi

Percobaan membuktikan secara eksperimental penampilan molekul organik dan mengusulkan skenario yang cukup menarik untuk menjelaskan kemungkinan asal usul kehidupan.

Namun, dilema inheren dibuat, karena molekul DNA diperlukan untuk sintesis protein dan RNA. Ingatlah bahwa dogma sentral biologi mengusulkan bahwa DNA ditranskripsi menjadi RNA dan ini ditranskripsi menjadi protein (pengecualian diketahui dari premis ini, seperti retrovirus).

Jadi, bagaimana biomolekul ini terbentuk dari monomernya (asam amino dan nukleotida) tanpa kehadiran DNA?

Untungnya, penemuan ribozim berhasil mengklarifikasi paradoks ini. Molekul-molekul ini adalah RNA katalitik. Ini memecahkan masalah karena molekul yang sama dapat mengkatalisasi dan membawa informasi genetik. Itulah sebabnya ada hipotesis dunia RNA primitif.

RNA yang sama dapat mereplikasi dirinya sendiri dan berpartisipasi dalam pembentukan protein. DNA bisa datang kedua dan dipilih sebagai molekul pewarisan pada RNA.

Ini bisa terjadi karena beberapa alasan, terutama karena DNA kurang reaktif dan lebih stabil daripada RNA.

Kesimpulan

Kesimpulan utama dari desain eksperimental ini dapat diringkas dengan pernyataan berikut: molekul organik kompleks dapat berasal dari molekul anorganik yang lebih sederhana, jika mereka terkena kondisi atmosfer primitif seperti tegangan tinggi, radiasi ultraviolet dan rendah. kandungan oksigen.

Selain itu, beberapa molekul anorganik ditemukan yang merupakan kandidat ideal untuk pembentukan asam amino dan nukleotida tertentu.

Eksperimen memungkinkan kita untuk mengamati bagaimana penciptaan blok organisme hidup bisa, dengan asumsi bahwa lingkungan primitif sesuai dengan kesimpulan yang dijelaskan..

Sangat mungkin bahwa dunia sebelum penampilan kehidupan memiliki komponen lebih banyak dan kompleks daripada yang digunakan oleh Miller.

Meskipun tampaknya tidak masuk akal untuk mengusulkan asal usul kehidupan berdasarkan molekul-molekul sederhana seperti itu, Miller dapat membuktikannya dengan eksperimen yang halus dan cerdik..

Kritik terhadap percobaan

Masih ada perdebatan dan kontroversi tentang hasil percobaan ini dan bagaimana sel pertama berasal.

Saat ini diyakini bahwa komponen yang digunakan Miller untuk membentuk atmosfer primitif tidak sesuai dengan kenyataan itu. Visi yang lebih modern memberi gunung api peran penting dan mengusulkan bahwa gas yang dihasilkan oleh struktur ini mengandung mineral.

Poin kunci dari eksperimen Miller juga telah dipertanyakan. Beberapa peneliti berpikir bahwa atmosfir berdampak kecil pada penciptaan organisme hidup.

Referensi

  1. Bada, J. L., & Cleaves, H. J. (2015). Simulasi initio dan percobaan sintesis prebiotik Miller. Prosiding Akademi Sains Nasional, 112(4), E342-E342.
  2. Campbell, N. A. (2001). Biologi: Konsep dan hubungan. Pendidikan Pearson.
  3. Cooper, G.J., Surman, A.J., McIver, J., Colon-Santos, S.M., Gromski, P.S., Buchwald, S., ... & Cronin, L. (2017). Eksperimen Discharge Miller-Urey Spark di Dunia Deuterium. Angewandte Chemie, 129(28), 8191-8194.
  4. Parker, E.T., Cleaves, J.H., Burton, A.S., Glavin, D.P., Dworkin, J.P., Zhou, M., ... & Fernandez, F.M. (2014). Melakukan eksperimen Miller-Urey. Jurnal percobaan yang divisualisasikan: JoVE, (83).
  5. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Kehidupan: Ilmu biologi. Ed. Panamericana Medical.