Proteinoidele , sau proteinele termice , sunt molecule asemănătoare proteinelor formate din aminoacizi. Sidney W. Fox a sugerat inițial că ar fi putut fi precursorii primelor celule vii ( protocelule ). Termenul a fost folosit și în anii 1960 pentru a descrie peptidele care sunt mai scurte decât cei douăzeci de aminoacizi găsiți într-o proteină hidrolizată , dar termenul nu mai este folosit.
În încercarea de a descoperi etapele intermediare ale abiogenezei , omul de știință Sidney W. Fox în anii 1950 și 1960 a studiat formarea spontană a structurilor peptidice în condiții care ar fi putut exista la începutul istoriei Pământului. El a demonstrat că aminoacizii pot forma în mod spontan lanțuri mici numite peptide. Într-unul dintre experimentele sale, el a permis aminoacizilor să se usuce ca și cum s-ar fi răspândit pe o suprafață într-un loc cald și uscat în condiții de dinainte de viață. El a descoperit că, după uscare, aminoacizii formează globule polipeptidice microscopice filamentoase lungi, adesea reticulate, pe care le-a numit „microsfere proteinoide”.
Se credea că polimerizarea abiotică a aminoacizilor în proteine prin formarea de legături peptidice are loc numai la temperaturi de peste 140 ° C. Cu toate acestea, biochimistul Sidney Walter Fox și colegii săi au descoperit că acidul fosforic catalizează această reacție. Au fost capabili să formeze lanțuri asemănătoare proteinelor dintr-un amestec de 18 aminoacizi comuni la 70 ° C în prezența acidului fosforic și au numit aceste lanțuri asemănătoare proteinelor proteinoide. Mai târziu, Fox a descoperit proteine naturale similare cu cele pe care le-a creat în laboratorul său în lavă și cenușă din gurile vulcanice hawaiene și a stabilit că aminoacizii prezenți polimerizează datorită căldurii gazelor și a lavei eliberate. De atunci, s-au găsit alți catalizatori , unul dintre ei, amidinium carbidiimida, [1] este eficient în soluții apoase diluate.
În prezența anumitor concentrații în soluții apoase, proteinoidele formează microsfere mici. Acest lucru se datorează faptului că unii dintre aminoacizii incluși în lanțurile proteinoide sunt mai hidrofobi decât alții și, prin urmare, proteinoizii se adună împreună ca picăturile de ulei în apă.
Fox credea că microsferele ar putea oferi un compartiment celular în care moleculele organice ar putea fi concentrate și protejate de mediul extern în procesul de evoluție chimică. Microsferele proteinoide sunt în prezent luate în considerare pentru utilizare în produse farmaceutice, oferind capsule microscopice biodegradabile pentru ambalarea și livrarea medicamentelor orale.
Într-un alt experiment, folosind o metodă similară pentru a stabili condiții adecvate pentru viață, Fox a colectat material vulcanic dintr-un con de cenuşă din Hawaii . El a descoperit că temperatura era peste 100 °C (212 °F) la doar 4 inci (100 mm) sub suprafața conului de zgură și a sugerat că acesta ar putea fi mediul în care a fost creată viața - moleculele se puteau forma și apoi fi spălat.prin cenușă vulcanică liberă în mare. El a pus bucăți de lavă peste aminoacizi derivați din metan, amoniac și apă, a sterilizat toate materialele și a copt lava peste aminoacizi timp de câteva ore într-un cuptor de sticlă. La suprafață s-a format o substanță lipicioasă de culoare maro, iar când lava a fost inundată cu apă sterilizată, din ea a ieșit un lichid gros, maro. S-a dovedit că aminoacizii s-au combinat pentru a forma proteinoizi, iar proteinoizii s-au combinat pentru a forma sfere mici. Fox a numit aceste structuri „microsfere”. Protobionții lui nu erau celule, deși formau aglomerații și lanțuri asemănătoare bacteriilor.
| Originea vieții | |
|---|---|
| Concepte | |
| Ipoteze |
|
| Studiu | |