Chimie și Inginerie Chimică
Una dintre cele mai interesante teste cu picaturi de coacervate a constat în faptul că coacervate format din histone, și guma arabică, enzima fosforilaza administrate, iar apoi aceste picaturi [c.195]
Ca rezultat, de obicei, apar sărare în formație similară cu coagulează, - fibre, fulgi, cheagul. Cu toate acestea, în unele cazuri, extragerea sărurilor conduce la formarea de picături dintr-o a doua fază lichidă - un lichid structurat. se apropie în proprietăți jeleu. Acest fenomen se numește coacervarea și este caracteristic unui număr de proteine. Concentrația DIU în coacervate picăturilor crește, în caz contrar soluție - scade de la valoarea inițială. [C.316]
IUD în coacervate Picăturile crește, în caz contrar soluție - scade de la valoarea inițială. [C.304]
studii intensive ale coacervate picături ca model de organizațiile precellular au fost organizate A. I. Oparinym cu angajații. De obicei picăturile coacervate este obținută prin fuzionarea soluțiilor de coloizi încărcate opus, cum ar fi gelatina și guma arabică, și ARN histone și gelatină histone, etc. Când se amestecă soluțiile inițial omogene ale fiecărei componente, sunt formate particule sferice. Concentrația de polimer într-o particulă de una până la două ordine de mărime mai mare decât în soluția înconjurătoare. picăturile coacervate sunt separate de soluție pe suprafața definită în mod clar. capabil să absoarbă selectiv anumite substanțe din mediul înconjurător (aminoacizi, zaharuri, mononucleotidele) și alocă produse în mediu care are loc în aceste reacții. [C.195]
Fig. 51. Sinteza și hidroliza amidonului în coacervate picaturii O) - fosforilaza FZ - P-amilază (la Oparin 1976)
FIG. 1. Conducerea oxidarea acidului ascorbic într-o picătură coacervat conținând clorofilă.
Cercetări A. I. Oparina și T. N. Evreinovoy a demonstrat că picăturile coacervate sunt capabile să adsoarbă diferite enzime. care afectează natura acțiunilor acesteia din urmă. În special, o scădere a activității hidrolitice a enzimelor adsorbite. Un motiv este că picăturile coacervate au o viscozitate crescută comparativ cu lichidul de echilibru. în care sunt scufundate. Chiar și acest exemplu arată că trăsăturile structurale ale mediului afectează în mare măsură funcțiile sunt concentrate în sistemele sale de enzime. [C.59]
Un echilibru lichid + coacervate picăturii B [c.290]
Capsulate în picaturii coacervate forma localizata enzimelor metabolice [c.291]
Astfel de sisteme ar trebui să cumpere proprietăți care ar contribui la stabilizarea lor și utilizarea cu succes a resurselor de mediu. care le-a ajutat să supraviețuiască, spre deosebire de concurenții mai puțin se potrivesc. Datorită naturii de natura lor fizică și chimică a picăturilor coacervate nu diferă proprietăți foarte ridicate de stabilitate și schimbarea mediului tind să se dezintegreze. De exemplu, coacervat complex este format de macromoleculele acide sau bazice sunt stabile numai pentru acele valori ale pH-ului, care se află între punctele izoelectrice ale componentelor sale [47]. În mod similar, în acidul oleic amestec coacervarea - apă are loc numai într-un interval foarte îngust de concentrații de clorură de potasiu. Coacervates sensibilitatea la schimbările din mediul dovedește încă o dată faptul că între coacervate și împrejurimile sale există o interacțiune directă. Această situație nu ar trebui neapărat să fie un factor negativ în evoluția protocelule. De fapt, este această caracteristică și determină îmbunătățirea acestora în continuare. Prin utilizarea factorilor de mediu corespunzătoare a crescut spontan sistemele de stabilitate. că, în sine, servește ca o forță motrice pentru dezvoltare. [C.292]
B. Se pare că înseamnă microsferele și picături coacervate [c.307]
Fig. 54. Sinteza și hidroliza amidonului într-o picătură coacervat
picăturile coacervate posedă anumite proprietăți. caracteristic pentru protoplasmă vie se poate vorbi despre o anumită ordonare a particulelor coloidale într-o picătură. în special atunci când diferența dintre tarifele lor electrice. de capacitatea de a adsorbi selectiv coacervates substanța din soluția înconjurătoare și datorită acestei creșteri. pentru a crește dimensiunea sa. [C.220]
Mecanismul Considerată pentru a restrânge faza de soluție de polimer corespunde regiunii situată între spinodal și binodal. Acest mecanism se numește bine să i l a n n o lo și du-te, sau am sheobrazovani mecanism provenit. Dacă sistemul corespunde zonei delimitate de spinodal, apoi un alt mecanism posibil de dezintegrarea în faze - spinodal-TION. Capacitatea de descompunere sistem fază omogenă prin mecanismul spinodal sa dovedit teoretic Kapoma [33]. Rebinder Vlodavets și [25] a sugerat că separarea soluției lichide metastabil în două faze nu are loc prin formarea de mici nuclee de fază stabilă și creșterea ulterioară a acestora, precum și prin separarea sistemelor omogene sunt zone relativ mari de concentrare a crescut și a scăzut. Suprafața nafyazhenie între care la început este foarte mică. noi particule Astfel apărute sunt și prima fază metastabilă soluții lichide. lishby treptat și concentrația lor atinge echilibrul znacheyiya. Drept rezultat, separarea soluției lichide metastabil (zona 2a din fig. 3.4) în două faze lichide formate inițial picăturile coacervate. Mai departe de desolvatare, [c.89]
Particulele de compuși cu masă moleculară mare. alcătuiesc picăturile coacervate, aparent separate unele de altele prin coajă de hidratare subțire. Acest lucru este demonstrat de faptul că fenomenul de co-atservatsip reversibile. Atunci când condițiile se schimbă. cauzat koatserva-TION (scad concentrația de electrolit, pH-ul și schimbarea de temperatură), picăturile coacervate se pot estompa și sistemul revine la o singură fază. În același timp, condițiile în schimbare în direcția consolidării [c.474]
Teoria Oparin sugerează că viața a apărut în mai multe etape. Primul pas - este formarea de hidrocarburi simple. Al doilea pas - eliberarea hidrocarburilor în atmosfera terestră. unde reacționează cu vaporii de apă. amoniac și alte gaze. radiațiile UV cu undă scurtă și descărcări electrice în atmosfera acestor reacții inițiate de flux. radiațiile UV pentru a descompune apa (Fotooxidarea) în hidrogen și oxigen. Hidrogenul evadează în spațiu. în timp ce oxigenul oxideaza amoniac la azot molecular. și hidrocarburi - alcooli, aldehide, cetone și acizi organici. Apoi, acești compuși cu ploaie care se încadrează din atmosferă umedă, rece, în mări și oceane, unde sunt acumulate, și apoi prin procese de polimerizare și condensare a devenit aproape în structura compușilor chimici. care sunt o parte din organisme vii. Deoarece au existat mai întâi compusi biologic activi-polimerg LARG chimice, cum ar fi proteine și acizi nucleici. În a treia etapă așa-numitul coacervate format (lat asegiaShz -. Multifilar) picături care, ajungând la o anumită valoare. devin capabili să facă schimb cu mediul. Apoi, în cursul evoluției, aceste picături coacervate au dobândit capacitatea de existență independentă, adică. E. Ei au devenit izolate din mediul înconjurător, și au început să curgă transformări chimice elementare. membrană în etapa a patra, în schimbul îmbunătățit chimic CoA tservatov (metabolismul inițial), au fost sintetizate și organizarea sa produs auto-asamblare a presei primare - nucleoproteine. [C.531]
Folosind un microscop fluorescent cu raze ultraviolete ecran-al sa arătat că concentrația acizilor nucleici din coacervates au devenit mult mai mare decât în jurul acestora și este în echilibru cu lichidul lor. Metoda spectrofotometrie sa demonstrat că într-un sfzricheskoy coacervat diametru tipic picătură de 29 de microni concentrație de acid nucleic a fost de 0,76%, care este de aproximativ 15 ori mai mare decât concentrația lor în mediu. [C.289]
S-a arătat că picăturile coacervate sunt în măsură să se concentreze enzimele selectiv absorbind-le din mediul apos înconjurător [51]. Într-un experiment tipic coacervates au fost preparate din guma arabică și protamin sulfat într-o soluție conținând lizat de bacterii într-un tampon fosfat. Acest lizat catalază ak-TT.EKSST a fost foarte mare. Sistemul a fost adăugat peroxid rsda apă și activitatea enzimatică a fost determinată prin titrare cu permanganat de potasiu. Enzima poate fi inactivat prin adăugarea de acid sulfuric-un edennoy. Am fost preparate coacervates Carry corespunzători conținând ayuivny și enzimă inactivă. T. fiecare caz coacervates a fost separată prin centrifugare. și din nou amestecat cu mediul de echilibru. Datele din acest experiment sunt prezentate în tabelul. 29. Rezultatele indică. [C.289]
Blois [5] despre polimeri murdar și Oparin [23] privind reacțiile de schimb în picături coacervate da o idee clară despre dificultățile de experimentare în acest domeniu. [C.131]
Majoritatea membranelor celulare naturale mecanism, constrictie porțiuni discrete ale materiei vii, în mediul apos. Este de a crea o interfețe hidrofobe. Deoarece aceasta este o delimitare a sistemelor hidrofile biochimice (enzime, moleculele matricei și alte componente de bază ca fiind hidrofil biochimic necesar) din mediul apos înconjurător. limita de hidrofob primar poate fi formată face numai detergenți, t. e., substanțe care conțin ridami PIB grupări hidrofile. cu care se confruntă în celulă. și grupări hidrofobe. orientat spre exterior. Astfel. apariția de forme discrete de viata - specimene, celule asociate cu apariția biodetergentov sistemului de sinteză (de exemplu, fosfolipide). O proprietate remarcabilă a detergenților este capacitatea lor de a forma structuri discrete (filme, micelii, picături coacervate, bule de spumă [94, 261, 422]. Această abilitate se datorează interacțiunii dintre molecule relativ mici, detergenti unul cu altul și cu moleculele de mediu de van der Waals și forțe electrostatice. nevoia evolutiva detergenților și a lipidelor, rolul posibil al structurilor coacervate care apar în amestecuri de detergenți și proteine în procesul de apariția vieții, considerate de A. I. Oparinym și angajați [94, 261]. [C.89]
S. Fox, dizolvat în apă de răcire proteiioidy luat particule microscopice. el a numit microsfere, care au avut o anumită organizare internă și un număr de interesant. din punct de vedere biologic. proprietăți. cercetător olandez X. G, B. de Jong (N. G. W. de Jong), amestecarea soluției arabică și guma gelatină, observată formarea structurilor microscopice. el a numit picături coacervate. Sa demonstrat ulterior că există coacervates combinației diferiților polimeri, de exemplu polipeptide și polinucleotide, în care pentru a obține coacervates importanță primară nu este specificitatea structurii intramoleculară a componentelor constitutive și gradul de polimerizare. Astfel de sisteme deschise spațial separate. construite din polimeri și având, după cum va fost numit Zano-Lok, capacitatea de creștere și selecție protocell sau protobionts (probiontami). Să examinăm pe scurt câteva dintre proprietățile microsferelor, luând-le ca model de proto, deoarece întregul curs al discuției precedente face posibilă introducerea unui proces de evoluție în următoarele etape succesive s-nokisloty-> proteinoids -> microsfere (protocelule) celule primare - - celule procariote moderne. [C.169]
Una dintre cele mai interesante cu optov picaturi de coacervate a constat în faptul că coacervate format din histone, și guma arabică, enzima fosforilaza administrată, iar apoi aceste picaturi au fost plasate într-o soluție de glucoză 1-fosfat. picăturile coacervate absorbită din soluție de glucoză 1-fosfat și au efectuat conversia enzimatică a glucozei 1-fosfat în amidon din cauza acumulării care mărește dimensiunea picăturii. Dacă un picăturile coacervate introduc două enzime (fosforilaza și p-amilaza), atunci acestea au conversia enzimatică secvențială a glucozei 1-fosfat în [c.170]
Amidon și amidon în maltoză, care difuzeaza din soluția de picături utilizată (fig. 54). De la (Acest exemplu arată în mod clar că picăturile coacervate sunt un model bun de sistem deschis. Ele sunt capabile să absoarbă din materia mediului ambiant și de energie a. Conversia lor de sinteză sau de degradare a produselor de sinteză a produselor incluse în picătura, permițându-i să crească și produse de degradare secretată în mediul . ratele reacțiilor enzimatice în picăturile coacervate sunt semnificativ mai mari decât în soluții omogene. Mai ales o diferență evidentă în vitezele când acțiunea a două enzime. experimentele combinate au aratat coacervates importante tent organizarea structurală nadmole-acous- în sistemele vii și, în special, importanța sa pentru funcționarea catalizatorilor de celule. [c.171]
Astfel. Toate aceste caracteristici oferi posibilitatea coacervates ei diverse și apar rapid (în comparație cu rata pe care a avut loc în soluție) reacții. picături de coacervate au devenit sisteme, separate de mass-media având proprietăți individuale, un polimolecularitate nymi. Unii dintre ei sa dovedit a fi mai rezistente. altele - mai puțin rezistente la impactul condițiilor de mediu. Unii dintre ei au fost uciși, au dispărut, în timp ce altele au fost păstrate mai mult timp. Chiar și în acest stadiu de dezvoltare a fost prezentat drept comun viu - selecția naturală. t. e. conservarea și eliminarea unor alte forme. [C.221]