De Miller en Urey experimenteren Het bestaat uit de productie van organische moleculen met als uitgangsmateriaal eenvoudigere anorganische moleculen onder bepaalde omstandigheden. Het doel van het experiment was om de voorouderlijke omstandigheden van planeet Aarde na te bootsen.
De bedoeling van genoemde recreatie was om de mogelijke oorsprong van de biomoleculen te verifiëren. De simulatie zorgde inderdaad voor de productie van moleculen - zoals aminozuren en nucleïnezuren - die essentieel zijn voor levende organismen..
Artikel index
De verklaring van de oorsprong van het leven is altijd een intensief bediscussieerd en controversieel onderwerp geweest. Tijdens de Renaissance werd aangenomen dat het leven plotseling en uit het niets ontstond. Deze hypothese staat bekend als spontane generatie.
Later begon het kritische denken van de wetenschappers te ontkiemen en werd de hypothese verworpen. De vraag die in het begin werd gesteld, bleef echter diffuus.
In de jaren twintig gebruikten wetenschappers van die tijd de term 'oersoep' om een hypothetische oceanische omgeving te beschrijven waarin waarschijnlijk leven is ontstaan..
Het probleem was om een logische oorsprong voor te stellen van de biomoleculen die leven mogelijk maken (koolhydraten, eiwitten, lipiden en nucleïnezuren) uit anorganische moleculen.
Al in de jaren vijftig, voorafgaand aan de Miller- en Urey-experimenten, slaagde een groep wetenschappers erin mierenzuur te synthetiseren uit kooldioxide. Deze formidabele ontdekking werd gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Wetenschap.
In 1952 ontwierpen Stanley Miller en Harold Urey een experimenteel protocol om een primitieve omgeving te simuleren in een ingenieus systeem van zelfgebouwde glazen buizen en elektroden..
Het systeem bestond uit een kolf met water, analoog aan de primitieve oceaan. Aan die kolf was een andere verbonden met de componenten van de veronderstelde prebiotische omgeving.
Miller en Urey gebruikten de volgende verhoudingen om het opnieuw te creëren: 200 mmHg methaan (CH4), 100 mmHg waterstof (H.twee), 200 mmHg ammoniak (NH3) en 200 ml water (H.tweeOF).
Het systeem had ook een condensor, wiens taak het was om de gassen te koelen zoals regen normaal zou doen. Evenzo integreerden ze twee elektroden die hoge spanningen konden produceren, met als doel zeer reactieve moleculen te creëren die de vorming van complexe moleculen zouden bevorderen..
Deze vonken probeerden de mogelijke stralen en bliksem van de prebiotische omgeving te simuleren. Het apparaat eindigde in een "U" -vormig deel dat verhinderde dat de stoom in de tegenovergestelde richting stroomde..
Het experiment kreeg een week lang elektrische schokken, terwijl het water werd verwarmd. Het verwarmingsproces simuleerde zonne-energie.
De eerste dagen was het experimentmengsel helemaal schoon. In de loop van de dagen begon het mengsel rood te kleuren. Aan het einde van de ervaring kreeg deze vloeistof een intens rode, bijna bruine kleur en nam de viscositeit opmerkelijk toe..
Het experiment bereikte zijn hoofddoel en complexe organische moleculen werden gegenereerd uit de hypothetische componenten van de vroege atmosfeer (methaan, ammoniak, waterstof en waterdamp)..
De onderzoekers konden sporen van aminozuren identificeren, zoals glycine, alanine, asparaginezuur en amino-n-boterzuur, de belangrijkste componenten van eiwitten..
Het succes van dit experiment heeft ertoe bijgedragen dat andere onderzoekers de oorsprong van organische moleculen bleven onderzoeken. Door aanpassingen aan het Miller- en Urey-protocol toe te voegen, was het mogelijk om de twintig bekende aminozuren opnieuw te creëren.
Er kunnen ook nucleotiden worden gegenereerd, de fundamentele bouwstenen van genetisch materiaal: DNA (deoxyribonucleïnezuur) en RNA (ribonucleïnezuur).
Het experiment slaagde erin om het uiterlijk van organische moleculen experimenteel te verifiëren en stelt een vrij aantrekkelijk scenario voor om de mogelijke oorsprong van leven te verklaren.
Er ontstaat echter een inherent dilemma, aangezien het DNA-molecuul nodig is voor de synthese van eiwitten en RNA. Laten we niet vergeten dat het centrale dogma van de biologie voorstelt dat DNA wordt getranscribeerd naar RNA en dit wordt getranscribeerd naar eiwitten (uitzonderingen op deze premisse zijn bekend, zoals retrovirussen).
Dus hoe vormen deze biomoleculen zich uit hun monomeren (aminozuren en nucleotiden) zonder de aanwezigheid van DNA??
Gelukkig slaagde de ontdekking van ribozymen erin deze schijnbare paradox op te lossen. Deze moleculen zijn katalytische RNA's. Dit lost het probleem op, aangezien hetzelfde molecuul genetische informatie kan katalyseren en vervoeren. Daarom is er de hypothese van de primitieve RNA-wereld..
Hetzelfde RNA kan zichzelf repliceren en deelnemen aan de vorming van eiwitten. DNA kan op een secundaire manier komen en worden geselecteerd als een overervingsmolecuul boven RNA.
Dit feit kan verschillende redenen hebben, voornamelijk omdat DNA minder reactief en stabieler is dan RNA..
De belangrijkste conclusie van dit experimentele ontwerp kan worden samengevat met de volgende stelling: complexe organische moleculen kunnen hun oorsprong hebben in eenvoudigere anorganische moleculen, als ze worden blootgesteld aan de omstandigheden van de veronderstelde primitieve atmosfeer, zoals hoge spanningen, ultraviolette straling en een laag zuurstofgehalte..
Bovendien werden enkele anorganische moleculen gevonden die ideale kandidaten zijn voor de vorming van bepaalde aminozuren en nucleotiden..
Het experiment stelt ons in staat om te observeren hoe de creatie van de blokken van levende organismen had kunnen zijn, ervan uitgaande dat de primitieve omgeving overeenstemde met de beschreven conclusies..
Het is zeer waarschijnlijk dat de wereld vóór het verschijnen van het leven talrijker en complexere componenten had dan die welke door Miller werden gebruikt.
Hoewel het ongeloofwaardig lijkt om de oorsprong van het leven voor te stellen uitgaande van zulke eenvoudige moleculen, was Miller in staat om het te verifiëren met een subtiel en ingenieus experiment..
Er zijn nog steeds debatten en controverses over de resultaten van dit experiment en over het ontstaan van de eerste cellen..
Momenteel wordt aangenomen dat de componenten die Miller gebruikte om de vroege atmosfeer te vormen, niet overeenkomen met de realiteit ervan. Een modernere kijk geeft vulkanen een belangrijke rol en stelt voor dat de gassen die deze structuren produceren mineralen produceren.
Een belangrijk punt van het experiment van Miller is ook in twijfel getrokken. Sommige onderzoekers denken dat de atmosfeer weinig invloed heeft gehad op het ontstaan van levende organismen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.