fülcsepp
Mi magyarázza az élet eredete Isten nélkül
Az a kérdés, hogy milyen az élet alakult ki, az érintett emberek ősidők óta. Történelmileg, több olyan javaslatot, amelyek közül a tudományos értéke, úgy tűnik, csak a hipotézist ősleves. A többiek nem sikerült. A hipotézis az isteni teremtés (kreacionizmus), amely abból adódott, a napon a késői neolitikum, tudománytalan; elmélet örök élet létezését ellentétes a csillagászati és őslénytani adatok fogalmát Pánspermia - belépő a földi élet kívülről, alapvetően nem oldja meg a problémát, és felveti a kérdést, hogy az élet származik egy másik világban.
Az a feltételezés, hogy a korai szakaszában az élet megjelenése kis cseppek képezhető a szegregáció molekulák komplex keverékei által fázisszeparációval úgynevezett elsődleges húsleves (koacervátum) fejeztük szovjet biológus Aleksandrom Oparinym és később - brit tudós John Haldane. Ezek a koacervátum cseppek, A hipotézis szerint, feltéve, hogy a előfordulása kémiai reakció központok, de nem világos, hogy hogyan és megsokasodék.
Az új tanulmányban a kutatók megvizsgálták a viselkedését cseppek használó rendszerek a külső áramforrásról tartják távol termodinamikai egyensúlyt. Ezekben a rendszerekben, a cseppek nőnek rovására hozzá egy csepp az előállított anyag a kémiai reakciók során. Kiderült, hogy a növekedés a csepp miatt bekövetkező kémiai folyamatokat, ami instabilitást az alakja és az okozza a felosztás két kisebb cseppek.
Folyadékcseppeket önszerveződő struktúrák, amelyek együtt járnak a környező folyadékkal. A felület elosztjuk a két együtt élő fázis, ad cseppenként bizonyos alakú (szférikus miatt a felületi feszültség). Ezen kívül számos anyag diffundál felületén koacervátum cseppek. A szegregáció közepes cseppekké koncentrátumok anyagot korlátozott térfogatban, és elősegíti a specifikus kémiai reakciók.
A tudósok megértsék a termodinamika a nukleációja csepp, de ez még mindig nem világos, hogyan lehet növekedni és szaporodni, vagyis a kulcs jellemzői rejlő egy élő organizmus. Ez általában feltételezzük, hogy a cseppek nőnek rovására az abszorpciós anyag a túltelített környezetben vagy újrakondenzálódási (Ostwald érés), - át az oldott anyag a kis és nagy részecskék keresztül oldódás. Az utóbbi esetben, a kis cseppek eltűnnek, és csak nagy; is elfogadható, hogy a kis cseppecskék közvetlenül kombinálható a nagyobb. Ezek a folyamatok növekedéséhez vezet a cseppméret és csökken a számuk idővel, mivel protocell kell elérte jellemző méret, kettészakadt. Mivel koacervátumból csepp csinálni?
A cseppek kis tározók térbeli szerveződésének sajátos kémiai reakciókat. A megjelenése csepp igényel fázis szétválasztás két egyidejűleg létező folyadékfázis különböző összetételű. A fázis elválasztó okozta molekuláris kölcsönhatás, ahol a molekulák, amelyek affinitást mutatnak egymással, az energia csökken, ha azok közel vannak egymáshoz. A folyadék deiamináini amennyiben a csökkentést az energia kapcsolódó molekuláris kölcsönhatások növelése entrópia legyőzi hatások összekeverésével. Ha ezek a kölcsönhatások az erős, a felület keletkezik, amely elválasztja a vele együtt előforduló fázisok. A cseppek a kémiailag aktív, ha a felületi anyag képződik és lebomlanak, kémiai reakciók.
Vegyük például egy egyszerű modellt a csepp (a) ábra. Ebben van egy minimális számú szükséges feltételek kialakulását és terjedését koacervátum cseppecske: két fázis, határfelületi felületi, és egy külső áramforráshoz, a gazdaságban rendszer a termodinamikai egyensúlyban. Csepp képződött anyagot cseppek D amely belsejében létrejövő csepp nagy prekurzor N, amely szerepet tölt egy tápanyag. Csepegtető anyag elbomolhat egy alacsonyabb energiájú összetevője W (hulladék), amely elhagyja a csepp diffúzióval. A csepp képes túlélni, ha N folyamatosan be van vezetve, és a W - folyamatosan eltávolítjuk. Ezt úgy érhetjük el, recirkulációs N segítségével egy külső energiaforrás, mint például egy üzemanyag vagy napfény.
Ábrák a, b és c
Milyen típusú molekulák képezhetik egy ilyen csepp? Modern sejtek olyan kémiai szerkezetek számát, amelyek nem különülnek el a sejt a citoplazma membránjába, és vannak kialakítva fázisszétválasztás a citoplazmában. Sok közülük folyékony és RNS-ből állnak molekulákat és RNS-kötő fehérjék. RNS világ azt sugallja, hogy a korai szakaszában az élet RNS volt, egyidejűleg a hordozó genetikai információ, és járt el, mint egy enzim (ribozim). Egyesület RNS egyszerű peptidek lett volna elegendő a szervezet koacervátum csepp.