Biomolecole e Origine della Vita
| Relazione preparata nell'ambito del corso di BIOCHIMICA dagli studenti: |
| Bonoli Stefania | Manciameli Alessio | Pezzella Raffaele | ||
| Grigoraki Evangelia | Nocerino Diego | Romano Concetta | ||
| Manco Rossella | Palmiero Mauro | Trappoliere Paola |
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| Seconda Università degli studi di Napoli |
INTRODUZIONE
La scienza affronta le sue problematiche inquadrandole in un sistema logico-matematico, nel quale è possibile inserire i diversi aspetti di un fenomeno elaborando una legge universale che renda il fenomeno stesso riproducibile.L’origine della vita in quest’ottica è un evento difficilmente definibile e rappresentabile con un modello scientificamente valido.La scienza, inoltre , non si basa su dogmi intangibili ,ma su ipotesi e teorie in continua evoluzione. Infatti il metodo scientifico ha formulato varie ipotesi sull’origine della vita cercando di restringere ,di volta in volta, il campo d’azione del caso e delineando i limiti del probabile.Ma può un’aggregazione casuale e spontanea, diretta unicamente dalle leggi della termodinamica ,dare vita ad un sistema complesso capace di perpetuarsi ed evolversi?
La ricerca scientifica ha cercato di risalire alle condizioni primordiali che hanno determinato quell’evoluzione chimica che ha condotto successivamente all’evoluzione biologica. Ragionando in termini di probabilità tuttavia, l’aggregazione spontanea di semplici molecole connesse alle funzioni vitali non può da sola giustificare la complessità del più semplice organismo vivente.Ampliando, però, i limiti sia spaziali che temporali della nostra analisi statistica, possiamo giungere ad una visione più ottimistica riguardo alla possibilità di un origine spontanea e casuale della vita. Consideriamo una pozza d’acqua sottoposta ogni giorno ai cicli delle maree e riscaldata dal sole .In questo ambiente e sotto queste specifiche condizioni, le sopra accennate molecole si concentrerebbero in sottili pellicole sulla superficie delle rocce e sulle particelle di sabbia.Il calore, inoltre, favorirebbe la formazione di molecole sempre più complesse. Supponiamo, ancora, la presenza di molecole simili ai lipidi, esse tenderebbero ad incapsulare i prodotti della polimerizzazione così che al momento della nuova marea i sacchi membranosi contenenti i polimeri si sposterebbero altrove mentre l’intero ciclo potrebbe ricominciare.
Riportiamo questo esperimento teorico nell’ambito di decine di migliaia di chilometri di costa e per una durata di milioni di anni. Possiamo affermare ,a questo punto, che esiste una ragionevole probabilità che almeno una volta (ma più probabilmente diverse volte)una semplice molecola capace di duplicarsi trovi un modo per interagire con un semplice catalizzatore, in una vescicola formata da membrane (Liposoma,vedi Tav.I) e la vita possa così iniziare.
Tavola I : Organizzazione dei lipidi nei sistemi acquosi.
(modificato da "Principi di biochimica" A.L.Lehninger ed. Zanichelli pag.271 cap. 9)
(a) Micelle: poche unità lipidiche delimitano una sferula con core idrofobico ed esterno idrofilo
(b)Doppio strato lipidico (bilayer): molte unità lipidiche determinano una struttura che tende a ridurre l'entropia del sistema, organizzandosi in sistemi compatti
(c)Liposoma: aggregato lipidico che si forma da bilayers sufficientemente ampi da ripiegarsi su se stessi.Lo strato interno delimita un core idrofilo separato dall'ambiente esterno .
Le esperienze di Stanley Miller (Cfr.bibl.nr.3-5)
Teorie sull’origine e sull’evoluzione delle biomolecole fondamentali(Cfr.bibl.nr.5,6,10,11)
La teoria dell’RNA WORLD(Cfr.bibl.nr.5-10)