Protobiontes

Os protobiontes são um tipo de estruturas abióticas lipídicas que precederam as primeiras células

Quais são os protobiones?

O Protobiontes O Protocampos são complexos biológicos que, de acordo com algumas hipóteses relacionadas à origem da vida, as células precedidas. De acordo com o bioquímico russo Aleksander Oparin (1894-1980), esses são agregados moleculares cercados por uma membrana lipídica semipermeável ou uma estrutura semelhante a este.

Esses agregados moleculares bióticos foram capazes.

Algumas experiências realizadas em laboratório por diferentes pesquisadores revelaram que os protobiontes poderiam ser formados espontaneamente usando blocos estruturais Os compostos orgânicos criados a partir de moléculas abióticas.

Exemplos desses experimentos são a formação de lipossomas, que são agregações de pequenas gotas cercadas por membranas. Estes podem ser formados quando os lipídios são adicionados à água. Também ocorre quando outro tipo de moléculas orgânicas é adicionado.

Pode acontecer que as gotas semelhantes a liposomos foram formadas em lagoas de tempos pré -bióticos e incorporaram aleatoriamente alguns polímeros de aminoácidos.

Nesse caso, que os polímeros tornassem a membrana permeável a certas moléculas orgânicas, essas moléculas seriam incorporadas seletivamente.

Propriedades e características dos protobiontes

Os supostos protobiontes poderiam ser formados a partir de moléculas hidrofóbicas que foram organizadas em em forma de bilay (duas camadas) na superfície de uma gota, lembrando as membranas lipídicas presentes nas células atuais.

Membranas semipermeáveis

Como a estrutura é seletivamente permeável, o liposoma pode inchar ou se livrar dependendo da concentração de solutos médios.

Ou seja, se o lipossomo for exposto a um meio hipotônico (a concentração dentro da célula é maior), a água entra na estrutura, inchando o lipossomo. Por outro lado, se o meio for hipertônico (a concentração da célula é menor), a água se move em direção ao ambiente externo.

Pode atendê -lo: Timolphthein: características, preparação e aplicações

Esta propriedade não é exclusiva dos lipossomas, também pode ser aplicada às células atuais de um organismo. Por exemplo, se os glóbulos vermelhos forem expostos a um meio hipotônico, eles podem explodir.

Excitabilidade

Os liposomas podem armazenar energia na forma de potencial de membrana, que consiste em uma tensão através da superfície. A estrutura pode baixar a tensão de uma maneira que lembra o processo que ocorre nas células neuronais do sistema nervoso. 

Liposomas apresentam várias características dos organismos vivos. No entanto, não é o mesmo que afirmar que os lipossomas estão vivos.

Origem dos Protobiontes

Há uma grande diversidade de hipótese que busca explicar a origem e a evolução da vida em um ambiente prebiótico. Os postulados mais destacados serão descritos abaixo que discutem a origem dos protobions:

Hipótese de Oparin e Haldane

A hipótese sobre a evolução bioquímica foi proposta por Alexander Oparin em 1924 e por John D. S. Haldane (1892-1984) em 1928.

Este postulado pressupõe que a atmosfera prebiótica carecia de oxigênio, mas foi fortemente redutiva, com grandes quantidades de hidrogênio que deram origem à formação de compostos orgânicos, graças à presença de fontes de energia.

De acordo com essa hipótese, à medida que o resfriamento da terra ocorreu, o vapor das erupções vulcânicas, que precipitaram como chuvas fortes e constantes foi condensado. Quando a água caiu, arrastou sais minerais e outros compostos, dando origem à famosa sopa original ou caldo nutricional.

Nesse ambiente hipotético, grandes complexos moleculares chamados compostos prebióticos poderiam ser formados, o que causou sistemas celulares cada vez mais complexos. Oparin chamou esses protobianos.

Pode atendê -lo: Monera Kingdom

À medida que os protobiontes aumentavam sua complexidade, eles adquiriram novas capacidades para transmitir informações genéticas, e a oparina concedeu o nome de eubiontes a essas formas mais avançadas.

Experiência de Miller e Urey

Em 1953, após os postulados de Oparin, os pesquisadores Stanley L. Miller (1930-2007) e Harold C. Urey (1893-1981) desenvolveu uma série de experimentos para verificar a formação de compostos orgânicos com base em materiais inorgânicos simples.

Miller e Urey conseguiram criar um design experimental que simulou ambientes pré -bióticos com as condições propostas por pequenas escalas de oparina, obtendo uma série de compostos como aminoácidos, ácidos graxos, ácido fórmico, uréia, entre outros.

Material genético de protobiontes

Mundo do RNA

De acordo com a hipótese dos biólogos moleculares atuais, os protobiontes carregavam moléculas de RNA, em vez de moléculas de DNA, o que lhes permitiu replicar e armazenar informações.

Além de ter um papel fundamental na síntese de proteínas, o RNA também pode se comportar como uma enzima e realizar reações de catálise. Devido a essa característica, o RNA é um candidato indicado como o primeiro material genético em protobiontes.

As moléculas de RNA capazes de causar catálise são chamadas de ribzimas e podem preparar cópias com seqüências complementares de seções de RNA curtas e mediar o processo de Splicing, Eliminando sequências de sequência.

Um protobionte que apresentou uma molécula de RNA catalítica variou de seus colegas que faltavam a molécula referida.

No caso de o protóbio crescer, dividir e transmitir o RNA aos seus filhos, os processos de seleção natural darwinianos podem ser aplicados a esse sistema, e protobiontes com moléculas de RNA aumentariam sua frequência na população na população na população.

Pode servir a você: oganismos bentônicos: o que são, características, nutrição, exemplos

Embora a aparência deste protobionte possa ser muito improvável, é necessário lembrar que poderia haver milhões de protobiontes nos corpos d'água da terra primitiva.

Aparência do DNA

O DNA é uma molécula de dois tempo muito mais estável, em comparação com a molécula de RNA, que é frágil e é imprecisa imprecisa. Essa propriedade de precisão em termos de replicação começou a ser mais necessária à medida que os genomas dos protobiontes aumentavam de tamanho.

Na Universidade de Princeton, o pesquisador Freeman Dyson (1923-2020) propõe que as moléculas de DNA poderiam ter sido estruturas curtas, auxiliadas em sua replicação por polímeros de aminoácidos aleatórios com propriedades catalíticas com propriedades catalíticas.

Essa replicação precoce poderia ocorrer dentro dos protobiontes que haviam armazenado grandes quantidades de monômeros orgânicos.

Após o aparecimento da molécula de DNA, o RNA conseguiu começar a interpretar seus documentos atuais como um intermediário da tradução, criando assim o "mundo do DNA".

Referências

1. Altstein, a. D. (2015). A hipótese do progeno: o mundo das nucleoproteínas e como a vida começou. Biologia direta, 10, 67.
2. Audesirk, t., Audesirk, g., & Byers, B. E. (2003). Biologia: Vida na Terra. Pearson Education.
3. Campbell, a. N., & Reece, J. B. (2005). biologia. Editorial médico pan -American.
4. Intervalo, m. (2007). Biologia 1: Uma abordagem construtivista. Pearson Education.
5. Schrum, J. P., Zhu, t. F., & Szostak, J. C. (2010). As origens da vida celular. Perspectivas frias de Spring Harbor em biologia, A002212.
6. Stano, p., & MAVELLI, F. (2015). Modelos de protocells na origem da vida e biologia sintética. Vida, 5(4), 1700-1702.