La cuestión del origen de la vida sigue siendo una de las preguntas científicas sin respuesta más antiguas. Un equipo de la Universidad Técnica de Munich TUM ha demostrado por primera vez que la separación de fases es una forma extremadamente eficiente de controlar la selección de productos químicosbloques de construcción y ventajas para ciertas moléculas.
La vida necesita energía. Sin energía, las células no pueden moverse ni dividirse, ni siquiera se podrían mantener funciones básicas como la producción de proteínas simples. Si falta energía, las conexiones más complejas se desintegran rápidamente, la vida temprana moriría de inmediato.
El químico Job Boekhoven y su equipo en TUM ahora han logrado utilizar la separación de fases para encontrar un mecanismo en moléculas simples que permita que las moléculas extremadamente inestables como las que se encuentran en la sopa primordial tengan un mayor grado de estabilidad. Podrían sobrevivir más tiempo,incluso si tuvieran que sobrevivir un período sin suministro externo de energía.
El principio de simplicidad
Job Boekhoven y su equipo buscaban un mecanismo simple con moléculas primitivas que pudieran producir propiedades reales. "Lo más probable es que las moléculas fueran simples en la sopa primordial", dice Boekhoven. Los investigadores investigaron qué sucede cuando se "alimentan"varias moléculas de ácido carboxílico con agentes de condensación de carbodiimida de alta energía, lo que los desequilibra.
La reacción produce anhídridos inestables. En principio, estos productos que no están en equilibrio se desintegran rápidamente en ácidos carboxílicos nuevamente. Los científicos demostraron que los anhídridos que sobrevivieron más tiempo fueron aquellos que podrían formar una especie de gotita de aceite en el ambiente acuoso.
Moléculas en el garaje
El efecto también se puede ver externamente: la solución inicialmente transparente se vuelve lechosa. La falta de agua en las gotas de aceite es como una protección porque los anhídridos necesitan agua para desintegrarse nuevamente en ácidos carboxílicos.
Boekhoven explica el principio de separación de fases con una analogía: "Imagine un automóvil viejo y oxidado: déjelo afuera bajo la lluvia, y continúa oxidándose y descomponiéndose porque la oxidación se acelera por el agua. Póngalo en el garaje ydeja de oxidarse porque lo separas de la lluvia "
En cierto modo, se produce un proceso similar en el experimento de sopa primordial: dentro de la gotita de aceite garaje con las moléculas de anhídrido de cadena larga no hay agua, por lo que sus moléculas sobreviven más tiempo. Si las moléculas compiten entre sí por la energía, una vez más, aquellos que pueden protegerse formando gotas de aceite tienen más probabilidades de sobrevivir, mientras que sus competidores se hidrolizan.
Siguiente objetivo: portadores de información viables
Dado que el mecanismo de separación de fases es tan simple, posiblemente puede extenderse a otros tipos de agregaciones moleculares con propiedades realistas como el ADN, el ARN o las vesículas auto divididas. Los estudios han demostrado que estas burbujas pueden dividirse espontáneamente ".Pronto esperamos convertir la química primitiva en un portador de información autorreplicante que esté protegido de la descomposición hasta cierto punto ", dice Boekhoven.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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