Teori Karakteristik Utama Sintesis Abiotik

itu Teori sintesis abiotik adalah postulat yang mengusulkan bahwa kehidupan berasal dari senyawa yang tidak hidup (abiotik = tidak hidup). Ini menunjukkan bahwa kehidupan muncul secara bertahap dari sintesis molekul organik. Di antara molekul-molekul organik ini adalah asam amino, yang merupakan prekursor dari struktur yang lebih kompleks yang memunculkan sel-sel hidup.

Para peneliti yang mengajukan teori ini adalah ilmuwan Rusia Alexander Oparin dan ahli biokimia Inggris John Haldane. Masing-masing ilmuwan, menyelidiki sendiri, datang ke hipotesis yang sama: bahwa asal usul kehidupan di Bumi berasal dari senyawa organik dan mineral (benda tidak hidup) yang sebelumnya ada di atmosfer primitif.

Indeks

• 1 Terdiri dari apakah itu??
• 2 Teori Oparin dan Haldane
  • 2.1 Pertimbangan teori
• 3 Eksperimen yang mendukung Teori sintesis abiotik
  • 3.1 Eksperimen Miller dan Urey
  • 3.2 Eksperimen Juan Oró
  • 3.3 Percobaan Sydney Fox
  • 3.4 Eksperimen Alfonso Herrera
• 4 Referensi

Terdiri dari apa itu??

Teori sintesis abiotik menyatakan bahwa asal mula kehidupan di Bumi terjadi berkat campuran antara senyawa anorganik dan organik yang berada di atmosfer pada waktu itu, yang diisi dengan hidrogen, metana, uap air, karbon dioksida dan amonia.

Teori Oparin dan Haldane

Oparin dan Haldane berpikir bahwa Bumi purba memiliki atmosfer yang berkurang; yaitu, atmosfer dengan sedikit oksigen di mana molekul yang ada cenderung menyumbangkan elektronnya.

Selanjutnya, atmosfer akan berubah secara bertahap sehingga memunculkan molekul sederhana seperti molekul hidrogen (H2), metana (CH4), karbon dioksida (CO2), amonia (NH3) dan uap air (H2O). Dalam kondisi ini, mereka menyarankan bahwa:

- Molekul sederhana dapat bereaksi, menggunakan energi yang berasal dari sinar matahari, pelepasan listrik dari badai, panas dari inti bumi, di antara jenis energi lain yang akhirnya mempengaruhi reaksi fisika-kimia..

- Ini mempromosikan pembentukan coacervate (sistem molekul dari mana kehidupan berasal, menurut Oparin) yang melayang di lautan..

- Dalam "sup primitif" ini kondisinya memadai sehingga balok pembangun dapat digabungkan dalam reaksi selanjutnya.

- Dari reaksi-reaksi ini, terbentuk molekul (polimer) yang lebih besar dan lebih kompleks, seperti protein dan asam nukleat, mungkin disukai oleh adanya air dari genangan air di dekat laut..

- Polimer ini dapat dirakit menjadi unit atau struktur yang mampu dipertahankan dan direplikasi. Oparin berpikir bahwa mereka bisa menjadi "koloni" protein yang dikelompokkan untuk melakukan metabolisme, dan Haldane menyarankan bahwa makromolekul terbungkus dalam membran untuk membentuk struktur seperti sel..

Pertimbangan tentang teori

Detail model ini mungkin tidak sepenuhnya benar. Sebagai contoh, ahli geologi sekarang percaya bahwa atmosfir primitif tidak menyusut, dan tidak jelas apakah kolam di tepi lautan kemungkinan merupakan situs untuk penampakan pertama kehidupan..

Namun, ide dasar "pembentukan kelompok molekul sederhana secara bertahap dan spontan, kemudian pembentukan struktur yang lebih kompleks dan akhirnya perolehan kemampuan untuk mereplikasi diri" tetap menjadi inti dari sebagian besar hipotesis tentang asal-usul kehidupan saat ini.

Eksperimen yang mendukung Teori sintesis abiotik

Eksperimen Miller dan Urey

Pada tahun 1953, Stanley Miller dan Harold Urey melakukan percobaan untuk menguji ide-ide Oparin dan Haldane. Mereka menemukan bahwa molekul organik dapat terjadi secara spontan di bawah kondisi reduksi yang mirip dengan yang ada di Bumi primitif yang dijelaskan sebelumnya.

Miller dan Urey membangun sistem tertutup yang berisi sejumlah air panas dan campuran gas yang dianggap berlimpah di atmosfer awal Bumi: metana (CH4), karbon dioksida (CO2) dan amonia (NH3)..

Untuk mensimulasikan sinar yang bisa menyediakan energi yang diperlukan untuk reaksi kimia yang menimbulkan polimer paling kompleks terjadi, Miller dan Urey mengirim kejutan listrik melalui elektroda dalam sistem eksperimental mereka..

Setelah membiarkan percobaan berjalan selama seminggu, Miller dan Urey menemukan bahwa beberapa jenis asam amino, gula, lemak dan molekul organik lainnya telah terbentuk..

Hilang, molekul-molekul besar-seperti DNA dan protein-hilang. Namun, percobaan Miller-Urey menunjukkan bahwa setidaknya beberapa komponen dasar dari molekul ini dapat terbentuk secara spontan dari senyawa sederhana..

Eksperimen Juan Oró

Melanjutkan pencarian asal usul kehidupan, ilmuwan Spanyol Juan Oró menggunakan pengetahuan biokimia untuk mensintesis, dalam kondisi laboratorium, molekul organik lainnya yang penting bagi kehidupan.

Oro menjawab kondisi percobaan Miller dan Urey, yang menghasilkan turunan sianida dalam jumlah besar.

Dengan menggunakan produk ini (asam hidrosianat), ditambah amonia dan air, peneliti ini mampu mensintesis molekul adenin, salah satu dari 4 basa nitrogen nitrogen dan salah satu komponen ATP, molekul fundamental untuk menyediakan energi bagi sebagian besar makhluk hidup.

Ketika temuan ini diterbitkan pada tahun 1963, temuan ini tidak hanya berdampak ilmiah tetapi juga populer, karena menunjukkan kemungkinan kemunculan spontan nukleotida di Bumi primitif tanpa pengaruh eksternal..

Dia juga berhasil mensintesis, menciptakan kembali di laboratorium suatu lingkungan yang mirip dengan yang ada di Bumi awal, senyawa organik lainnya, terutama lipid yang merupakan bagian dari membran sel, beberapa protein dan enzim aktif yang penting dalam metabolisme.

Percobaan Sydney Fox

Pada tahun 1972, Sydney Fox dan rekan-rekannya melakukan percobaan yang memungkinkan mereka untuk menghasilkan struktur dengan sifat membran dan osmotik; yaitu, mirip dengan sel hidup, yang mereka sebut Protein mikrosfer.

Menggunakan campuran asam amino kering, mereka melanjutkan untuk memanaskan mereka ke suhu sedang; dengan demikian mereka mencapai pembentukan polimer. Polimer-polimer ini, ketika dilarutkan dalam larutan garam, membentuk tetesan kecil seukuran sel bakteri yang mampu melakukan reaksi kimia tertentu..

Microspherules ini memiliki amplop permeabel ganda, mirip dengan membran sel saat ini, yang memungkinkan mereka untuk terhidrasi dan mengalami dehidrasi tergantung pada perubahan di lingkungan tempat mereka berada..

Semua pengamatan ini diperoleh dari studi mikrosfer, menunjukkan ide tentang jenis proses yang bisa berasal sel pertama..

Percobaan Alfonso Herrera

Peneliti lain melakukan percobaan mereka sendiri untuk mencoba mereplikasi struktur molekul yang memunculkan sel pertama. Alfonso Herrera, seorang ilmuwan Meksiko, berhasil membuat struktur buatan yang ia sebut sulfobios dan colpoides.

Herrera menggunakan campuran zat-zat seperti ammonium sulfocyanide, ammonium thiosyanate dan formaldehyde, yang dengannya ia dapat mensintesis struktur kecil dengan berat molekul tinggi. Struktur yang kaya belerang ini diorganisasikan mirip dengan sel hidup, jadi dia menyebutnya sulfobios.

Demikian pula, ia mencampurkan minyak zaitun dan bensin dengan sejumlah kecil natrium hidroksida untuk menghasilkan jenis mikrostruktur lain yang diorganisasikan dengan cara yang mirip dengan protozoa; untuk mikrosfer ini dia menyebutnya colpoides.

Referensi

1. Carranza, G. (2007). Biologi I. Ambang editorial, Meksiko.
2. Flores, R., Herrera, L. & Hernández, V. (2004). Biologi 1 (Edisi pertama). Progreso Editorial.
3. Fox, S. W. (1957). Masalah Kimia Generasi Spontan. Jurnal Pendidikan Kimia, 34(10), 472-479.
4. Fox, S. W., & Harada, K. (1958). Kopolimerisasi termal asam amino menjadi produk yang membentuk protein. Sains, 128, 1214.
5. Gama, A. (2004). Biologi: Biogenesis dan Mikroorganisme (2nd ed.). Pendidikan Pearson.
6. Gama, A. (2007). Biologi I: Pendekatan konstruktivis (Edisi ke-3). Pendidikan Pearson.
7. Gordon-Smith, C. (2003). Hipotesis Oparin-Haldane. Masuk Asal usul kehidupan: tengara abad ke-20. Diperoleh dari: simsoup.info
8. Herrera, A. (1942). Teori Baru Asal dan Sifat Kehidupan. Sains, 96: 14.
9. Ledesma-Mateos, I., & Cleaves, H. J. (2016). Alfonso Luis Herrera dan Awal Evolusi dan Studi tentang Asal-usul Kehidupan di Meksiko. Jurnal Evolusi Molekuler, 83(5-6), 193-203.
10. McCollom, T. (2013). Miller-Urey dan seterusnya: Apa yang telah dipelajari tentang reaksi sintesis organik prebiotik dalam 60 tahun terakhir?. Tinjauan Tahunan Ilmu Bumi dan Planet, 41, 207-229.
11. Miller, S. (1953) Produksi asam amino dalam kondisi Bumi primitif yang mungkin. Sains 117: 528- 529
12. Miller, S. L. (1955). Produksi Beberapa Senyawa Organik dalam Kemungkinan Kondisi Bumi Primitif. Jurnal American Chemical Society.
13. Miller, S.L., Urey, H.C., & Oró, J. (1976). Asal senyawa organik di bumi primitif dan di meteorit. Jurnal Evolusi Molekuler, 9(1), 59-72.
14. Oñate, L. (2010). Biologi 1, Volume 1. Cengage Learning Editor.
15. Parker, E.T., Cleaves, H.J., Callahan, M.P., Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., & Bada, J.L. (2011). Sintesis Prebiotik Metionin dan Senyawa Organik Pengandung Sulfur Lainnya di Bumi Primitif: Penilaian Ulang Kontemporer Berdasarkan Eksperimen Stanley Miller 1958 yang tidak diterbitkan. Asal-usul Kehidupan dan Evolusi Biosfer, 41(3), 201-212.