Miller och Urey Experiment

Vad är Miller och Ureys experiment?

han Miller och Urey Experiment Den består av produktion av organiska molekyler med användning av som enkla oorganiska molekyler enklare förhållanden under vissa förhållanden. Syftet med experimentet var att återskapa förfädernas förhållanden på planeten Jorden.

Avsikten med denna rekreation var att verifiera biomolekylernas möjliga ursprung. I själva verket uppnådde simuleringen produktionen av molekyler - som aminosyror och nukleinsyror - nödvändiga för levande organismer.

Innan Miller och Urey: Historiskt perspektiv

Förklaringen av livets ursprung har alltid varit ett intensivt diskuterat och kontroversiellt ämne. Under renässansen trodde man att livet plötsligt har sitt ursprung och ingenstans. Denna hypotes kallas spontan generation.

Därefter började forskarnas kritiska tänkande och hypotesen utesluts. Emellertid förblev det okända i början diffus.

Under decenniet av de 20 tiderna använde tidens forskare termen "primordial soppa" för att beskriva en oceanisk hypotetisk miljö där livet troligen har sitt ursprung.

Problemet var att föreslå ett logiskt ursprung för biomolekyler som möjliggör liv (kolhydrater, proteiner, lipider och nukleinsyror) från oorganiska molekyler.

Redan på 50 -talet, före experimenten av Miller och Urey, lyckades en grupp forskare syntetisera myrsyra från koldioxid. Denna formidabla upptäckt publicerades i det prestigefyllda tidningen Vetenskap.

Vad var experimentet?

År 1952 designade Stanley Miller och Harold Urey ett experimentprotokoll för att simulera en primitiv miljö i ett genialt system med glasrör och elektroder byggda av sig själva.

Systemet bildades av en kolv med vatten, analogt med det primitiva havet. Ansluten till den kolven fanns en annan med komponenterna i den påstådda prebiotiska atmosfären.

Miller och Urey använde följande proportioner för att återskapa den: 200 mmHg metan (CH₄), 100 mmHg väte (h₂), 200 mmHg ammoniak (NH₃) och 200 ml vatten (h₂ANTINGEN).

Systemet hade också en kondensor, vars arbete var att svala gaser som regnet normalt skulle göra. På samma sätt integrerade de två elektroder som kan producera höga spänningar, i syfte att skapa mycket reaktiva molekyler som ledde till bildandet av komplexa molekyler.

Dessa gnistor försökte simulera de möjliga strålarna och blixtnedslagen i den prebiotiska miljön. Enheten slutade i en "u" -form som förhindrade ångan från att resa i motsatt riktning.

Experimentet fick elektriska stötar under en vecka, samtidigt som vattnet upphettades. Uppvärmningsprocessen simulerade solenergi.

Resultat

De första dagarna var experimentblandningen helt ren. Med dagens gång började blandningen ta en rödaktig färg. I slutet av upplevelsen tog denna vätska en nästan brun intensiv röd färg och dess viskositet ökade avsevärt.

Experimentet uppnådde sitt huvudmål och komplexa organiska molekyler genererades från de hypotetiska komponenterna i den primitiva atmosfären (metan, ammoniak, väte och vattenånga).

Forskarna lyckades identifiera spår av aminosyror, såsom glycin, alanin, aspartinsyra och amino-butiksyra, som är huvudkomponenterna i proteiner.

Framgången för detta experiment bidrog till att andra forskare fortsätter att utforska ursprunget till organiska molekyler. Tillägg till modifieringar av Miller och Urey -protokollet återskapades de tjugo kända aminosyrorna.

Nukleotider kan också genereras, som är de grundläggande blocken av genetiskt material: DNA (deoxyribonukleinsyra) och RNA (ribonukleinsyra).

Betydelse

Experimentet lyckades experimentellt verifiera utseendet på organiska molekyler och föreslår ett ganska attraktivt scenario för att förklara livets möjliga ursprung.

Emellertid skapas ett inneboende dilemma, eftersom DNA -molekylen är nödvändig för protein och RNA. Kom ihåg att den centrala dogmen i biologi föreslår att DNA transkriberas till RNA och detta transkriberas till proteiner (undantag från denna förutsättning är kända, till exempel retrovirus).

Så hur bildas dessa biomolekyler från sina monomerer (aminosyror och nukleotider) utan närvaro av DNA?

Lyckligtvis lyckades upptäckten av ribzymerna klargöra denna uppenbara paradox. Dessa molekyler är katalytiska RNA. Detta löser problemet, eftersom samma molekyl kan katalysera och bära genetisk information. Det är därför det finns hypotesen om världen av primitivt RNA.

Samma RNA kan replikera sig själv och delta i proteinbildning. DNA kunde komma sekundärt och väljas som en molekyl för arvet över RNA.

Detta faktum kan hända av flera skäl, främst för att DNA är mindre reaktivt och mer stabilt än RNA.

Slutsatser

Den huvudsakliga slutsatsen av denna experimentella design kan sammanfattas med följande uttalande: komplexa organiska molekyler kan ha sitt ursprung från enklare oorganiska molekyler, om de utsätts för förhållandena för den påstådda primitiva atmosfären såsom höga spänningar, ultraviolett strålning och låg och låg och låg och låg och låg syreinnehåll.

Dessutom hittades vissa oorganiska molekyler som är idealiska kandidater för bildandet av vissa aminosyror och nukleotider.

Experimentet tillåter oss att observera hur skapandet av blocken av levande organismer kan vara, förutsatt att den primitiva miljön anpassar sig till de beskrivna slutsatserna.

Det är mycket troligt att världen innan livets utseende kommer att ha fler siffror och komplexa komponenter än de som används av Miller.

Även om det verkar osannolikt att föreslå livets ursprung baserat på sådana enkla molekyler, kunde Miller kontrollera det med ett subtilt och genialt experiment.

Experimentets kritik

Det finns fortfarande debatter och kontroverser om resultaten från detta experiment och hur de första cellerna har sitt ursprung.

Det tros för närvarande att de komponenter som Miller använder för att bilda den primitiva atmosfären inte överensstämmer med verkligheten av samma. En mer modern vision ger vulkaner en viktig roll och föreslår att gaserna som dessa strukturer producerar.

En nyckelpunkt i Millers experiment har också ifrågasatts. Vissa forskare tror att atmosfären hade liten inverkan på skapandet av levande organismer.