Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe is de eerste cel ontstaan?

De oorsprong van de eerste cel is een van de meest diepgaande en uitdagende vragen in de biologie. Hoewel we geen definitief antwoord hebben, is de heersende wetenschappelijke hypothese de RNA -wereldhypothese , die voorstelt dat het leven op aarde begon met zelfreplicerende RNA-moleculen. Hier is een uitsplitsing van de belangrijkste ideeën:

1. De primordiale soep:

- De atmosfeer van de vroege aarde was enorm anders dan vandaag, zonder zuurstof en het bevatten van overvloedige methaan, ammoniak en waterdamp.

- Onder deze omstandigheden hadden eenvoudige organische moleculen zoals aminozuren, suikers en nucleotiden spontaan gevormd door anorganische materie. Dit staat bekend als abiogenesis .

- Deze moleculen verzamelden zich in een "oeroep" in de oceanen of hydrothermische ventilatieopeningen.

2. De opkomst van RNA:

- RNA, een molecuul vergelijkbaar met DNA, heeft een uniek vermogen om te werken als zowel een drager van genetische informatie als een katalytisch enzym (ribozyme).

- Het is theoretiseerd dat RNA-moleculen in de primordiale soep zichzelf begonnen te repliceren en de basis vormden van de eerste genetische code van het leven.

3. Vorming van protocellen:

- Deze replicerende RNA -moleculen omsloten zich geleidelijk in eenvoudige membranen, misschien gemaakt van lipiden of andere vetmoleculen. Deze structuren worden protocellen genoemd .

- Protocellen zorgden voor een beschermde omgeving voor RNA -replicatie en maakten de accumulatie van andere moleculen mogelijk.

4. Opkomst van DNA en eiwit:

- Na verloop van tijd is RNA geëvolueerd, en DNA, een stabieler molecuul, kwam naar voren als de primaire drager van genetische informatie.

- Eiwitten, die complexer zijn dan RNA, evolueerden ook en begonnen een breder scala aan functies in de cel uit te voeren.

Bewijs ter ondersteuning van de RNA -wereldhypothese:

- RNA's dubbele rol als drager van genetische informatie en een katalysator is een sterk argument voor zijn centrale rol in het vroege leven.

- Ribozymen, RNA -moleculen met enzymatische activiteit, zijn gevonden in moderne cellen.

- De ontdekking van RNA -virussen ondersteunt verder het idee dat RNA in het vroege leven een belangrijk molecuul was.

Uitdagingen en open vragen:

- De precieze mechanismen van abiogenese en de overgang van RNA naar DNA worden nog steeds niet volledig begrepen.

-De RNA-wereldhypothese heeft te maken gehad met kritiek en alternatieve modellen, zoals de eiwit-eerste of de lipide-eerste hypothese, zijn voorgesteld.

Samenvattend blijft de oorsprong van de eerste cel een mysterie, maar de RNA -wereldhypothese biedt een plausibel kader voor het begrijpen van deze fundamentele gebeurtenis in de geschiedenis van het leven. Wetenschappelijk onderzoek blijft licht werpen op dit complexe proces en nieuwe ontdekkingen verfijnen constant ons begrip van de vroege stadia van het leven op aarde.