Coacervados

Explicamos o que coacervados, suas características e treinamento são

Coacervados são grupos ou "enxames" moleculares que se formam espontaneamente em soluções aquosas

O que são coacervados?

O Coacervados Eles são definidos como gotas ou grupos coloidais formados por macromoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos, polímeros sintéticos, etc., que são formados espontaneamente e que permanecem juntos, graças a diferentes tipos de interações químicas.

Palavra Coloidal refere -se a uma das características mais impressionantes dessas estruturas, uma vez que é gotas Líquido que contêm duas fases imiscíveis, ou seja, elas não se misturam, nem devido a repulsão de carga ou por efeitos hidrofóbicos relacionados a macromoléculas que as inventam.

Nessas gotas, ocorre uma separação de fases líquido-líquido, onde uma região mais compacta rica em macromoléculas-é em um equilíbrio termodinâmico com uma fase diluída ou líquida, com a qual não é misturada.

Os coacervados geralmente se formam espontaneamente em soluções ou misturas aquosas, permitindo uma espécie de compartimentação estável sem a presença de uma membrana, como nas células vivas.

Consequentemente, essas estruturas geralmente ocorrem na natureza e são muito importantes para diferentes processos biológicos em um grande número de organismos.

No entanto, o estudo de Coacervados não se limita apenas aos nossos tempos modernos. No início da década de 1920, o bioquímico russo Alexander Oparin propôs que esses grupos de moléculas pudessem ter dado origem às primeiras células na terra primitiva.

Teoria de Coacervados

Diferentes teorias foram propostas ao longo da história da humanidade para explicar a origem dos seres vivos como sabemos hoje.

Após a demissão de teorias sobre a origem da vida por geração espontânea, Muitos se curvaram em direção à idéia da origem físico -química dos seres vivos.

Essa teoria foi postulada no início do século XX pelo bioquímico russo Alexander Oparin (em seu livro intitulado A origem da vida) e pelo geneticista britânico John Burdon Haldane, cujos empregos, embora independentes, compartilhavam idéias muito semelhantes.

Pode atendê -lo: como se alimentar de fungos?Alexander Oparin em seu laboratório (à direita)

O principal argumento da teoria foi baseado no fato de que a vida poderia ter surgido pela primeira vez na Terra dentro das estruturas que chamamos hoje Coacervados, formado por uma imensa variedade de moléculas orgânicas.

Baseado é suas observações de que os coacervados poderiam até se formar em soluções muito diluídas de diferentes moléculas, a oparina e haldane propuseram que o coacevation (formação de coacervados) poderia ter sido a maneira pela qual a separação da fase fluida no "caldo" primordial da terra abiótica ocorreu.

Em outras palavras, esses cientistas pensaram que as primeiras células poderiam ter se formado a partir do grupo espontâneo de moléculas orgânicas contidas nas águas dos mares, incluindo proteínas com atividade enzimática, que podem ser complexas e estabelecer estruturas mais ordenadas e autônomas.

Caldo primal?: Síntese abiótica

Embora os coacermados tivessem um papel fundamental na teoria da origem da vida e da haldane de Oparin, isso só fazia sentido à luz da concepção de que um longo período de Síntese abiótica.

Esta síntese se referiu à produção e acumulação de compostos orgânicos precursores de proteínas e ácidos nucleicos, por exemplo, graças a:

• A ação da energia da radiação ultravioleta e tempestades.
• À contribuição de vulcões de vulcões e corpos espaciais.
• Para o ambiente aquoso dos mares primitivos.
• Condições atmosféricas da terra inicial.

Experimentos de Miller e Urey

Stanley Miller e Harold Urey projetaram um experimento que lhes permitiu "recriar" as condições atmosféricas e físico -químicas dos mares da terra primitiva, com o que alcançaram, após uma semana de reação, produzem moléculas orgânicas como aminoácidos de outros compostos químicos simples

Alguns anos depois que Oparin e Haldane apresentaram suas teorias perante a comunidade científica, os biochemistas americanos Stanley Miller e Harold Urey, nos anos 50, projetaram uma série de experimentos para tentar tentar recriar condições primitivo da terra e apoiar ou negar a teoria dos coacervados.

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Em seus experimentos, Stanley e Urey conseguiram obter moléculas orgânicas simples, como aminoácidos, apoiando a idéia de que a vida poderia ter surgido de precursores orgânicos relativamente simples e com as condições hipotárias para a terra abiótica.

Características de Coacervados

• São grupos de macromoléculas orgânicas, geralmente ácidos proteicos ou nucleicos.
• Eles são colóides, pois têm duas fases imiscíveis, que não se misturam, e que estão em suspensão, isoladas do resto do líquido circundante.
• Eles se formam espontaneamente a partir de moléculas de suspensão associadas e muito comuns em diferentes contextos celulares e ambientais.
• São estruturas organizadas, nas quais há um equilíbrio entre o denso agrupamento de moléculas que os formam e sua porção aquosa.
• Eles podem ser simples, formados por um único tipo de molécula, ou complexo, formado por mais de uma classe de molécula.
• Eles são capazes de manter sua estrutura e até aumentar sua complexidade, introduzindo novas moléculas de ambiente.
• No interior, diferentes reações químicas podem ocorrer, variando sua composição, peso e volume em um curto prazo.
• Eles compartilham certas propriedades das células vivas, mas não são consideradas entidades vivas, porque não são capazes de reproduzir ou alimentar.

Formação Coacervados (coacevation)

A formação dos coacervados também é conhecida como coacevation E é o processo que geralmente tem sua origem de uma separação de fases líquido-líquido, que consiste na separação reversível de um líquido homogêneo em duas fases, uma mais concentrada que a outra.

A coacevação depende de diferentes condições físico -químicas, como temperatura, pH, concentração de sais, concentração de macromoléculas, etc. Além disso, esse processo depende do tipo de coercitivo formado, simples ou complexo.

Como mencionado anteriormente, os coacerados simples são formados por um único tipo de molécula orgânica e os complexos são formados por duas ou mais moléculas diferentes.

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Durante a formação de coacerados simples, ocorre uma série de interações químicas que dependem das características da macromolécula em questão. Por exemplo, se essas são moléculas da mesma proteína, a formação de coacervados tem a ver com a auto -montagem dessas moléculas através de interações eletrostáticas, por van der Waals ou hidrofóbica.

Por outro lado, a formação de coacervados complexos depende principalmente de interações eletrostáticas, uma vez que foi demonstrado que o Neutralização eletrostática favorece a coalescência de macromoléculas em uma solução em equilíbrio.

Funções e aplicações de coacervados

Por exemplo, em alguns moluscos e poliestagantes marinhos, a formação de coacervados extracelulares é essencial para muitas de suas principais funções.

Além disso, estes foram associados à agregação intracelular de proteínas, com o tráfego através do complexo de poros nucleares e com algumas doenças neurodegenerativas em humanos.

Os coacervados também são explorados na indústria de alimentos, nas áreas de pesquisa de biofísica, biomateriais e biologia celular, principalmente devido à sua impressionante diversidade, composição e ordenação ou topologia.

Referências

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