Évolution prébiotique où cela s'est produit et ce qui est nécessaire

Le terme Évolution prébiotique Il se réfère à la série de scénarios hypothétiques qui cherchent à expliquer l'origine de la vie basée sur la matière ne vit pas dans un environnement dans des conditions primitives.

Il a été proposé que les conditions de l'atmosphère primitive se réduisent fortement, ce qui favorisait la formation de molécules organiques, telles que les acides aminés et les peptides, qui sont les blocs structurels des protéines; et les purines et les pyrimidines, qui forment des acides nucléiques - ADN et ARN.

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Conditions primitives

Imaginez comment les premières formes de vie sont survenues sur Terre peuvent être une question difficile - et même presque impossible - si nous ne nous plaçons pas dans le bon environnement primitif.

Ainsi, la clé pour comprendre la vie des molécules abiotiques suspendue dans le célèbre "bouillon primitif" est l'atmosphère dans ledit environnement éloigné.

Bien qu'il n'y ait pas d'accord total concernant la composition chimique de l'atmosphère, car il n'y a aucun moyen de le confirmer complètement, les hypothèses vont de la réduction des compositions (CH₄ + N₂, NH₃ + H₂Ou ou co₂ + H₂ + N₂) Environnements encore plus neutres (avec seulement CO₂ + N₂ + H₂SOIT).

Il est généralement admis que l'atmosphère manquait d'oxygène (cet élément a augmenté de manière significative sa concentration avec l'arrivée de la vie). Pour la synthèse efficace des acides aminés, des purines, des pyrimidines et des sucres, la présence d'un environnement réducteur est nécessaire.

Dans le cas où la véritable atmosphère de cette époque n'avait pas ces conditions chimiques prébiotiques, les composés organiques devaient être arrivés de particules de poussière ou d'autres corps spatiaux tels que les météorites.

Où s'est produit l'évolution prébiotique?

Il existe plusieurs hypothèses en relation avec l'espace physique sur Terre qui a permis le développement des premières biomolécules et réplicateurs.

Une théorie qui a remporté un nombre important de followers dans la formation initiale de biomolécules dans les sources hydrothermales de l'océan. Cependant, d'autres auteurs trouvent cela peu probable et discréditent ces régions comme des agents importants dans la synthèse prébiotique.

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La théorie propose que la synthèse chimique s'est produite à travers le passage de l'eau dans un terme de terme de 350 ° C à 2 ° C.

Le problème avec cette hypothèse se produit parce que les composés organiques se décomposent à des températures élevées (350 ° C) au lieu d'être synthétisées, ce qui suggère des environnements moins extrêmes. L'hypothèse a donc perdu son soutien.

Ce qui est nécessaire pour l'évolution prébiotique?

Pour mener une étude liée à l'évolution prébiotique, il est nécessaire de répondre à une série de questions qui nous permettent de comprendre l'émergence de la vie.

Nous devons remettre en question quel type de processus catalytique favorisait l'origine de la vie et où l'énergie qui favorisait les premières réactions a été prise. Lorsque vous répondez à ces questions, nous pouvons aller plus loin et nous demander si les premières molécules à paraître étaient les membranes, les réplicateurs ou les métabolites.

Ensuite, nous répondrons à chacune de ces questions pour atteindre la compréhension d'une éventuelle origine de la vie dans un environnement prébiotique.

Catalyseurs

La vie, telle que nous la connaissons aujourd'hui, nécessite une série de "conditions modérées" pour se développer. Nous savons que la plupart des êtres organiques existent où la température, l'humidité et le pH sont physiologiquement acceptables - à l'exception des organismes extrémophiles, qui, comme son nom l'indique, vivent dans des environnements extrêmes.

L'une des caractéristiques les plus pertinentes des systèmes vivants est l'omniprésence des catalyseurs. Les réactions chimiques des êtres vivants sont catalysées par des enzymes: molécules de protéines complexes qui augmentent la vitesse des réactions en amplitude.

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Les premiers êtres vivants devaient posséder un système analogue, probablement à partir de ribzymes. Dans la littérature, il y a une question ouverte pour savoir si l'évolution prébiotique pourrait se produire sans catalyse.

Selon les preuves, en l'absence d'un catalyseur, l'évolution biologique aurait été très improbable - car les réactions avaient pris des intervalles de temps monumentaux. Par conséquent, leur existence est postulée aux premiers stades de la vie.

Énergie

L'énergie de la synthèse prébiotique devait apparaître quelque part. Il est proposé que certaines molécules inorganiques, telles que les polyphosphates et les tionesters, pourraient avoir un rôle important dans la production d'énergie pour les réactions - avant l'existence de la célèbre "monnaie" de l'énergie des cellules: l'ATP.

Énergiquement, la réplication des molécules qui portent des informations génétiques est un événement très coûteux. Pour une bactérie moyenne, comme ET. coli, Un seul événement de réplication nécessite 1,7 * 10^dix Molécules ATP.

Grâce à l'existence de cette figure extraordinairement élevée, la présence d'une source d'énergie est une condition incontestable pour créer un scénario probable dans lequel la vie est originaire.

De même, l'existence de réactions du type «redox» pourrait contribuer à la synthèse abiotique. Au fil du temps, ce système pourrait devenir des éléments importants du transport des électrons dans la cellule, liés à la production d'énergie.

Lequel des composants cellulaires est originaire en premier?

Dans une cellule, il y a trois composants de base: une membrane, qui délimite l'espace cellulaire et en fait une unité discrète; Les réplicateurs, qui stockent des informations; et les réactions métaboliques, qui se produisent à l'intérieur de ce système. L'intégration fonctionnelle de ces trois composants se traduit par une cellule.

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Par conséquent, à la lumière de l'évolution, il est intéressant de soulever la question de savoir laquelle des trois est apparue.

La synthèse des membranes semble simple, car les lipides forment spontanément des structures vésiculaires avec la capacité de grandir et de diviser. La vésicule biliaire permet le stockage des réplicateurs et conserve les métabolites concentrés.

Maintenant, le débat se concentre sur la direction de la réplication contre le métabolisme. Ceux qui donnent plus de poids à la réplication, soutiennent que les ribzymes (ARN avec puissance catalytique) pourraient se reproduire, et grâce à l'apparence des mutations, un nouveau système métabolique pourrait survenir.

La vision opposée met en évidence l'importance de la génération de molécules simples - comme les acides organiques présents dans le cycle des acides tricarboxyliques - combustion sous des sources de chaleur modérées. Dans cette perspective, les premières étapes de l'évolution prébiotique impliquaient ces métabolites.

Les références

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