COACERVATES: विशेषताओं, जीवन की उत्पत्ति के साथ संबंध - जीवविज्ञान - 2025

Coacervates प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और समाधान में अन्य सामग्री के संगठित समूहों रहे हैं। शब्द समेटना लैटिन कोक्लेवर से आता है और इसका अर्थ है "क्लस्टर"। इन आणविक समूहों में कोशिकाओं के कुछ गुण होते हैं; इसलिए, रूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर ओपरिन ने सुझाव दिया कि कोएक्वायरेट्स ने इन को जन्म दिया।

ओपेरिन ने प्रस्ताव दिया कि आदिम समुद्रों में इन संरचनाओं के निर्माण के लिए उपयुक्त परिस्थितियां मौजूद हैं, जो कि ढीले कार्बनिक अणुओं के समूहन से हैं। यही है, मूल रूप से coacervates को एक प्रारंभिक मॉडल माना जाता है।

Coacervates

इन coacervates में अन्य अणुओं को अवशोषित करने, बढ़ने और कोशिकाओं के समान अधिक जटिल आंतरिक संरचनाओं को विकसित करने की क्षमता होगी। बाद में, मिलर और उरे के वैज्ञानिकों के प्रयोग ने आदिम पृथ्वी की स्थितियों और कोक्वेरेट्स के गठन को फिर से बनाने की अनुमति दी।

विशेषताएँ

- वे विभिन्न अणुओं (आणविक झुंड) के समूह द्वारा उत्पन्न होते हैं।

- वे मैक्रोमोलेक्युलर सिस्टम आयोजित किए जाते हैं।

- वे समाधान से स्वयं को अलग करने की क्षमता रखते हैं, जहां वे हैं, इस प्रकार अलग-अलग बूंदों का निर्माण होता है।

- वे अंदर कार्बनिक यौगिकों को अवशोषित कर सकते हैं।

- वे अपना वजन और अपनी मात्रा बढ़ा सकते हैं।

- वे अपनी आंतरिक जटिलता को बढ़ाने में सक्षम हैं।

- उनके पास एक इन्सुलेट परत है और इसे स्व-संरक्षित किया जा सकता है।

जीवन की उत्पत्ति के साथ संबंध

1920 के दशक में जीवविज्ञानी एलेवन ओपेरिन और ब्रिटिश वैज्ञानिक जेबीएस हल्दाने ने स्वतंत्र रूप से पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के लिए आवश्यक परिस्थितियों के बारे में समान विचारों की स्थापना की।

उन दोनों ने सुझाव दिया कि कार्बनिक अणु बाह्य ऊर्जा स्रोत, जैसे कि पराबैंगनी विकिरण की उपस्थिति में एबोजेनिक सामग्रियों से बन सकते हैं।

उनके प्रस्तावों में से एक यह था कि आदिम वातावरण में गुणों को कम करना था: मुक्त ऑक्सीजन की बहुत कम मात्रा। इसके अलावा, उन्होंने सुझाव दिया कि इसमें अमोनिया और जल वाष्प शामिल हैं, अन्य गैसों के बीच।

उन्हें संदेह था कि जीवन के पहले रूप समुद्र, गर्म और आदिम दिखाई देते थे, और वे ऑटोट्रॉफिक (सूर्य के प्रकाश से भोजन और पोषक तत्व पैदा करने) के बजाय हेटोट्रॉफ़िक (प्रारंभिक पृथ्वी में मौजूद यौगिकों से विकृत पोषक तत्व प्राप्त करते थे) थे। या अकार्बनिक सामग्री)।

ओपेरिन का मानना ​​था कि कोक्वेरेट्स के गठन ने अन्य अधिक जटिल गोलाकार समुच्चय के गठन को बढ़ावा दिया, जो कि लिपिड अणुओं से जुड़े थे जो उन्हें इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा एक साथ आयोजित करने की अनुमति देते थे, और वे कोशिकाओं के अग्रदूत हो सकते थे।

एंजाइमों की कार्रवाई

ओपेरिन के सहसंयोजक कार्य ने पुष्टि की कि एंजाइम, चयापचय की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं, जब वे जलीय घोल में मुक्त होते हैं तो झिल्ली से बंधे हुए गोले के भीतर निहित होते हैं।

हेल्डेन, जो ओपेरिन के सहवास से अपरिचित था, का मानना ​​था कि सरल कार्बनिक अणु पहले बनते हैं और, पराबैंगनी प्रकाश की उपस्थिति में, वे तेजी से जटिल हो गए, पहली कोशिकाओं को जन्म दिया।

हाल्डेन और ओपेरिन के विचारों ने बूचड़खानों से जीवन की उत्पत्ति, जो हाल के दशकों में हुई थी, जीवन की उत्पत्ति पर बहुत शोध का आधार बनाया।

Coacervates का सिद्धांत

Coacervate सिद्धांत जीवविज्ञानी अलेक्जेंडर ओपरिन द्वारा व्यक्त एक सिद्धांत है और जो बताता है कि जीवन की उत्पत्ति कोक्लेवेट्स नामक मिश्रित कोलाइडल इकाइयों के गठन से पहले हुई थी।

जब पानी में प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के विभिन्न संयोजनों को मिलाया जाता है, तो कोक्वेरेट्स बनते हैं। प्रोटीन उनके चारों ओर पानी की एक सीमा परत बनाते हैं जो स्पष्ट रूप से उस पानी से अलग हो जाते हैं जिसमें वे निलंबित हैं।

ओपेरिन द्वारा इन coacervates का अध्ययन किया गया था, जिन्होंने पाया कि कुछ शर्तों के तहत, अगर वे एक चयापचय, या ऊर्जा उत्पादन करने के लिए सिस्टम दिया जाता है, तो कुछ हफ्तों के लिए coacervates पानी में स्थिर हो सकते हैं।

एंजाइम और ग्लूकोज

इसे प्राप्त करने के लिए, ओपरिन ने पानी में एंजाइम और ग्लूकोज (चीनी) मिलाया। Coacervate एंजाइम और ग्लूकोज को अवशोषित करता है, फिर एंजाइम ने coacervate का कारण coacervate में अन्य कार्बोहाइड्रेट के साथ ग्लूकोज को संयोजित किया।

इसने समोच्च आकार में वृद्धि करने का कारण बना। ग्लूकोज प्रतिक्रिया के अपशिष्ट उत्पादों को कोसेरवेट से निष्कासित कर दिया गया था।

एक बार जब कॉइसेर्वेट काफी बड़ा हो गया, तो यह अनायास छोटे कोकारवेट्स में टूटने लगा। यदि कोक्शर्वेट से प्राप्त संरचनाएं एंजाइमों को प्राप्त करती हैं या अपने स्वयं के एंजाइम बनाने में सक्षम थीं, तो वे विकसित और विकसित करना जारी रख सकते हैं।

इसके बाद, अमेरिकी बायोकेमिस्ट्स स्टैनली मिलर और हेरोल्ड उरे द्वारा किए गए बाद के काम से पता चला कि ऐसी कार्बनिक सामग्री अकार्बनिक पदार्थों से बनाई जा सकती है, जो प्रारंभिक पृथ्वी का अनुकरण करती हैं।

अपने महत्वपूर्ण प्रयोग से वे अमीनो एसिड (प्रोटीन के मूल तत्व) के संश्लेषण को प्रदर्शित करने में सक्षम थे, एक बंद प्रणाली में सरल गैसों के मिश्रण से एक चिंगारी गुजरती है।

अनुप्रयोग

वर्तमान में, रासायनिक उद्योग के लिए बहुत महत्वपूर्ण उपकरण हैं coacervates। कई रासायनिक प्रक्रियाओं में यौगिक विश्लेषण की आवश्यकता होती है; यह एक ऐसा कदम है जो हमेशा आसान नहीं होता है और यह बहुत महत्वपूर्ण भी है।

इस कारण से, शोधकर्ता नमूना तैयार करने के इस महत्वपूर्ण कदम को बेहतर बनाने के लिए नए विचारों को विकसित करने के लिए लगातार काम कर रहे हैं। इनका उद्देश्य हमेशा विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं को पूरा करने से पहले नमूनों की गुणवत्ता में सुधार करना है।

वर्तमान में नमूनों के पूर्वसंक्रमण के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है, लेकिन प्रत्येक, कई फायदे के अलावा, कुछ सीमाएं भी हैं। ये नुकसान मौजूदा तरीकों की तुलना में अधिक प्रभावी नई निष्कर्षण तकनीकों के निरंतर विकास को बढ़ावा देते हैं।

ये जांच भी नियमों और पर्यावरण संबंधी चिंताओं से संचालित होती है। साहित्य यह निष्कर्ष निकालने का आधार प्रदान करता है कि तथाकथित "हरी निष्कर्षण तकनीक" आधुनिक नमूना तैयार करने की तकनीकों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

"ग्रीन" तकनीक

निष्कर्षण प्रक्रिया के "हरे" चरित्र को कार्बनिक सॉल्वैंट्स जैसे रसायनों की खपत को कम करके प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि ये पर्यावरण के लिए विषाक्त और हानिकारक हैं।

नियमित रूप से नमूना तैयार करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाएं पर्यावरण के अनुकूल, लागू करने में आसान, सस्ती और पूरी प्रक्रिया को पूरा करने के लिए एक छोटी अवधि होनी चाहिए।

ये आवश्यकताएं नमूना तैयार करने में कोआकार्वेट लगाने से पूरी होती हैं, क्योंकि वे तन्य सक्रिय एजेंटों में समृद्ध कोलाइड हैं और निष्कर्षण माध्यम के रूप में भी कार्य करते हैं।

इस प्रकार, coacervates नमूना तैयार करने का एक आशाजनक विकल्प है क्योंकि वे विभिन्न नमूनों में कार्बनिक यौगिकों, धातु आयनों और नैनोकणों को केंद्रित करने की अनुमति देते हैं।

संदर्भ

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