¿Por qué Na, K y Cl son los principales iones que se utilizan en la excitabilidad de los nervios?

Echa un vistazo a las abundancias en el agua de mar

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Abundancia elemental en agua de mar

Eso nos da algunas grandes pistas.
Hay ciclos elementales para todos estos.

  • El magnesio y el aluminio son los principales componentes de la roca magmática y, por supuesto, la sílice.
  • El aluminio se pierde de los océanos porque se adsorbe en partículas que se hunden.
    http://arxiv.org/pdf/1202.4679v3…
    Las diatomeas ahora lo adsorben cuando mueren y se hunden de su contenido de silicio. Químicamente el aluminio no es adecuado, tiene una carga demasiado alta, mientras que la química del hierro es más sutil, especialmente en términos de pasos redox.

El fraccionamiento geológico del calor y el agua básicamente estratifican la geología,
y la eliminación de la corteza para formar la agitación tectónica de placas iniciada por la luna.
Sin embargo, las aguas termales alcalinas son esencialmente el punto final de todos los procesos de extracción geológica, todos los demás metales se han perdido.

Aquí hay una vista pictórica de las abundancias oceánicas:

1.

De:
Tabla periódica – Abundancia de elementos en agua de mar

Lo que realmente necesitamos es el cuadro de los océanos o lagos arcanos o incluso Hadean. Deseo.

Wikipedia: Hadean
Wikipedia: Archean
Brittanica: agua de mar :: Los primeros océanos

  • La temperatura era más alta, pero la luz del sol era más baja.
  • Los metales pesados ​​se hundieron en el núcleo de la tierra, y los metales pesados ​​de la corteza son principalmente de origen meteorítico posterior, ya que tal vez era una gran cantidad de agua.
  • Los orgánicos pueden haber sido mucho más altos, ¿tal vez incluso una capa orgánica / de aceite flotante?
  • El amoníaco habría estado presente en la atmósfera.
  • El hierro sería mucho más grande. Fue precipitado por la eventual atmósfera de oxígeno.
  • El papel del fósforo debe haber sido el azufre originalmente.
  • El magnesio tiene un papel vital en la función de la enzima y la fotosíntesis en las plantas. Entonces, ¿por qué no los poros de las células? El wiki nos dice por qué, Magnesium tiene un gran cambio de volumen desde su caparazón de hidratación. Esencial, actúa como un antagonista del calcio. Magnesio en biología.
  • Creo que el potasio es simplemente una opción porque se diferencia del agua de mar. El calcio que es bivalente tiene mejores propiedades de unión. Para cada uno su papel?
  • De interés es Boro. No es algo que asociamos con la vida. Este es un artículo extremadamente interesante sobre la evolución de la tierra primitiva:

    La química orgánica planetaria y los orígenes de las biomoléculas

    Allí encontrará una discusión sobre un posible papel del boro, y al observar su abundancia en las aguas, especialmente en los ambientes alcalinos, creo que esto es fascinante.

Si los alimentos irradiados duran años, las moléculas complejas también deberían poder acumularse, a menos que haya ciclos de reacción que los ataquen constantemente.
Entonces ese artículo también tiene mucho sentido para mí, en un escenario cooperativo entre ciclos químicos independientes que resultan en meta estabilización de sus intersecciones, de modo que ciertas especies químicas crecerán en cantidad como un recurso.

Tal vez un ciclo de fijación de nitrógeno que produce una heterarquía de producto complejo debe cruzarse con un ciclo de fijación de CO2 (posiblemente fotosintético) para dar lugar a una reacción cruzada particular de un azúcar con un aminoácido y provocar que se acumule debido a su metaestabilidad aumentada.

Sin duda, la complejación del hierro tenía un papel importante. Las moléculas indólicas también son moléculas de cosecha de fotones de alto rendimiento. A partir de estas asociaciones obtenemos el mundo del ARN autocatalítico, permitiendo eventualmente que un proceso impulsado por la información sobrevuele en un sistema químico. Esto debe haber sido una especie global en efecto. No olvides, antes de la vida, todo el planeta es estéril, y solo es luz principalmente lo que descompone los químicos.

Este mundo actúa como una sola especie, construyendo la capacidad de replicar especies moleculares. Para aumentar la replicación desde el nivel molecular, se requieren cuerpos protocelulares fotosintéticos, o al menos membranas, y un potencial químico, de modo que la recolección de fotones se extiende a las cadenas de transporte de electrones y los canales de iones a través de las membranas celulares.

Sé que esto es mucho agitar las manos, por lo que me disculpo. Hay tantas ideas interesantes que se pueden explorar en este tema. La rotación de moléculas en estos sistemas podría haber sido la creación de un lodo aceitoso flotante desordenado que se descompuso de nuevo por la luz solar. Me imagino que las moléculas con detergencia podrían seleccionarse en la interfaz de agua, y ya sabemos que estas forman espontáneamente protocélulas.

Si va a evolucionar el transporte de iones, creo que debería hacerse utilizando los materiales disponibles. No he mencionado en absoluto el posible papel de los minerales de arcilla o geles, pero creo que me detendré aquí. 🙂

Tienen algunas buenas propiedades que los hacen buenos para conducir impulsos nerviosos.

  • Son abundantes en el medio ambiente.
  • Son altamente solubles, lo que contribuye a su alta biodisponibilidad.
  • No hacen casi ninguna química covalente o coordinativa en soluciones acuosas.
  • No hacen química a base de ácido en soluciones acuosas.
  • No realizan química de oxidación-reducción en soluciones acuosas en condiciones biológicas.

Debido a que son relativamente químicamente inertes, pueden actuar como simples portadores de corriente. Si considera otros iones para el mismo rol, descubrirá que le faltan una o más de estas propiedades. Dicho esto, los gradientes de concentración de muchos otros iones son utilizados por las células. Ca²⁺ y H⁺ vienen a la mente.