Springen naar inhoud

De eerste prokaryotische cel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mafkees

    Mafkees


  • >250 berichten
  • 306 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 november 2010 - 11:37

De vraag die ik heb is eigenlijk gewoon hoe is het leven ontstaan? Maar specifieker gesteld, hoe is de eerste prokaryotische cel uit de oersoep ontstaan? Hoe konden die moleculen zich op zo'n complexe manier structureren?
En is dat niet in strijd met de tweede wet van de thermodynamica dat entropie altijd toeneemt?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 9009 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 november 2010 - 12:45

De vraag die ik heb is eigenlijk gewoon hoe is het leven ontstaan? Maar specifieker gesteld, hoe is de eerste prokaryotische cel uit de oersoep ontstaan?


Dat weet niemand. Dat wil zeggen: het precieze mechanisme is niet bekend, zeker niet in zijn geheel. Maar delen ervan, bijvoorbeeld hoe afzonderlijke bouwstenen kunnen ontstaan uit simpele moleculen, hoe celmembraan-achtige structuren ontstaan, en hoe die kunnen groeien en splitsen, die delen zijn wel bekend.

Hoe konden die moleculen zich op zo'n complexe manier structureren?


Chemische evolutie: Sommige structuren kunnen zichzelf in stand houden, doordat ze de vorming van de moleculen waar zo'n structuur uit bestaat versnellen. In feite repliceren ze zichzelf. De structuren die dat het beste doen, blijven bestaan.

En is dat niet in strijd met de tweede wet van de thermodynamica dat entropie altijd toeneemt?


Nee, want de tweede wet heeft betrekking op een gesloten systeem, en je kunt met de beste wil van de wereld de Aarde geen gesloten systeem noemen.
Overigens is het ontstaan van veel van die structuren voor een groot deel gedreven door hydrofobe interacties, en in dat geval leidt de vorming van zo'n structuur tot een toename van de entropie.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

GrasPriet

    GrasPriet


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 januari 2011 - 20:41

Dat weet niemand. Dat wil zeggen: het precieze mechanisme is niet bekend, zeker niet in zijn geheel. Maar delen ervan, bijvoorbeeld hoe afzonderlijke bouwstenen kunnen ontstaan uit simpele moleculen, hoe celmembraan-achtige structuren ontstaan, en hoe die kunnen groeien en splitsen, die delen zijn wel bekend.

Nee, want de tweede wet heeft betrekking op een gesloten systeem, en je kunt met de beste wil van de wereld de Aarde geen gesloten systeem noemen.


Met dat eerste doel je waarschijnlijk op het miller experiment? Dat was toch ook een gesloten systeem?? hoe kan dan in vredesnaam die tweede wet buiten spel zetten?

#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 9009 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 januari 2011 - 23:47

Daarmee bedoel ik onder andere het Miller experiment. Maar er zijn veel meer experimenten gedaan die met de experimenten van Miller gemeen hebben dat er met eenvoudige chemicaliën reacties worden uitgevoerd die biologisch relevante moleculen opleveren.

Maar je vraag ging over het Miller experiment. Inderdaad is daar sprake van een afgesloten ruimte. Er gaan geen stoffen in of uit. Maar er worden wel steeds ontladingen uitgevoerd, en de opstelling is niet thermisch geïsoleerd van de omgeving. Er gaat dus wel energie in en uit. En daarmee is het thermodynamisch gezien zeker geen gesloten systeem.

Maar dat is niet waar het punt van de TS over ging. Die had het over het ontstaan van geordende structuren. En dat is dan weer niet waar het experiment van Miller over gaat.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

Mrtn

    Mrtn


  • >1k berichten
  • 4220 berichten
  • VIP

Geplaatst op 04 januari 2011 - 08:22

Nou moet ik even toevoegen dat het experiment van Miller (Miller–Urey) niet geheel onomstreden is.
Of course, the theory of relativity only works if you're going west.
-Calvin-

#6

GrasPriet

    GrasPriet


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 januari 2011 - 08:47

Welke experimenten bedoel je dan?

Kun je die Uler-Miller experimenten ook uitvoeren in een bak of bol? Waarom is het eigenlijk een 'kringloop'? Dat geeft volgens mij niet echt een reëel beeld van de aarde...

#7

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 9009 berichten
  • VIP

Geplaatst op 04 januari 2011 - 12:30

Op het gevaar af te ver off-topic te gaan: De experimenten van Miller modelleren een atmosfeer, bestaande uit een aantal gassen, boven een oceaan, bestaande uit water. In die atmosfeer vinden elektrische ontladingen plaats. Daarmee heb je de essentie van het Aardse systeem wel aardig gevat. Je kunt kritiek hebben op de samenstelling van de atmosfeer die Miller gebruikte (Miller testte overigens een heel scala aan omstandigheden), maar de bottom line blijft gewoon overeind: Hoe complex biologische structuren ook zijn, de bouwstenen waaruit ze zijn opgebouwd kunnen ontstaan bij reacties tussen eenvoudige stoffen. Er hoeft geen Grote Chemicus aan te pas te komen om de stoffen te maken.

Ik weet niet wat je bedoelt met die kringloop. Dat het systeem is geïsoleerd van de omgeving betekent nog niet dat er een kringloop is. Maar wat dat betreft zie ik niet zo veel verschil met de Aarde. Ook het systeem van oceaan+atmosfeer is geïsoleerd. Er gaan niet op grote schaal stoffen in of uit.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#8

GrasPriet

    GrasPriet


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 januari 2011 - 15:42

[quote name='Marko' post='648020' date='4 January 2011, 12:30']Ik weet niet wat je bedoelt met die kringloop. Dat het systeem is geïsoleerd van de omgeving betekent nog niet dat er een kringloop is. Maar wat dat betreft zie ik niet zo veel verschil met de Aarde. Ook het systeem van oceaan+atmosfeer is geïsoleerd. Er gaan niet op grote schaal stoffen in of uit.[/quote]

Met die kringloop bedoel ik het laboratorium van Miller. Hij leidt de gassen door een buis, aan de ene kant verwarmt hij ze, waardoor de gassen rond gaan. In een ander deel van de kringloop zit een vonkentrekker, en in een ander deel een condensator. Als je de ruimte tussen die onderdelen weg haalt (in 1 bol plaatst) krijg je dan nog steeds hetzelfde effect? Dat gebeurt volgens mij ongeveer op aarde.

[quote] Daarmee bedoel ik onder andere het Miller experiment. Maar er zijn veel meer experimenten gedaan die met de experimenten van Miller gemeen hebben dat er met eenvoudige chemicaliën reacties worden uitgevoerd die biologisch relevante moleculen opleveren [quote]

Welke experimenten naast Miller zijn er nog meer gedaan dan?

PS: hoe worden geordende structuren dan gevormd? een beetje off topic, maar wel relevant.

#9

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 9009 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 januari 2011 - 00:51

Met die kringloop bedoel ik het laboratorium van Miller. Hij leidt de gassen door een buis, aan de ene kant verwarmt hij ze, waardoor de gassen rond gaan. In een ander deel van de kringloop zit een vonkentrekker, en in een ander deel een condensator. Als je de ruimte tussen die onderdelen weg haalt (in 1 bol plaatst) krijg je dan nog steeds hetzelfde effect? Dat gebeurt volgens mij ongeveer op aarde.


Ik kan je geruststellen. Ook in een opstelling waarin water + gas in één kolf zitten treden dezelfde reacties op. Bij het museum Nemo staat bijvoorbeeld zo'n opstelling. Welke opstelling het meest op het Aardse systeem lijkt valt te bediscussiëren. Op Aarde vinden verdamping en condensatie op totaal verschillende locaties plaats.

Welke experimenten naast Miller zijn er nog meer gedaan dan?


Zoveel...Om maar een paar namen van betrokken wetenschappers te noemen: Leslie Orgel, Pier Luigi Luisi, Jack Szostak, Günter Wächtershäuser, Robert Hazen, John Sutherland.

PS: hoe worden geordende structuren dan gevormd? een beetje off topic, maar wel relevant.


Heel erg off-topic, en ook veel te uitgebreid om in detail te bespreken. Maar de laatste 25 jaar is er een enorme kennis opgedaan op het gebied van supramoleculaire chemie: Het maken en bestuderen van moleculen die zichzelf ordenen in grotere structuren, op basis van niet-covalente interacties: onder andere hydrofobe effecten, electrostatische interacties en waterstofbruggen. Het zijn die interacties die een eiwit doen vouwen in de vorm die het heeft, en het zijn ook die interacties waardoor fosfolipiden je celmembraan maken. De structuren die je in levende cellen tegenkomt zijn indrukwekkend en fascinerend. Maar het is geen onbegrepen magische lijm die dit soort structuren bij elkaar houdt.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures