Происхождение биоэнергетики клеточных мембран: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Происхождение биоэнергетики клеточных мембран


23.12.2012
средняя оценка статьи - 5 (4 оценок) Подписаться на RSS

Впервые опубликовано подкрепленное экспериментальными результатами содержание новой гипотезы, в соответствии с которой эволюционное происхождение необычных биоэнергетических свойств живых клеток начиналось с процесса, в котором участвовали только скальные породы, вода и диоксид углерода.

В рамках появление и эволюции живых систем высказывается предположение о том, что первые протоклетки должны были иметь богатый источник энергии для их метаболизма и репликации. Дело в том, что в тот момент химическая эволюция еще не привела к образованию ферментов, селективно катализирующих ряд специфических биохимических процессов, из-за чего большая часть поступающей в протоклетки энергии могла просто рассеиваться, не используясь.

Возникает вопрос – откуда могла взяться вся эта энергия молодой Земли и как она стала движущей силой органических реакций, необходимых для появления жизни?



Возможные стадии ранней эволюции биоэнергетических процессов. (Рисунок из Cell, 2012; 151 (7): 1406 DOI: 10.1016/j.cell.2012.11.050)

Ник Лейн (Nick Lane) и Билл Мартин (Bill Martin) решили попытаться ответ на вопрос о происхождении этой энергии, а также о том, почему все известные нам живые системы консервируют энергию в особенной форме ионных градиентов в клеточных мембранах. Они предполагают, что ответ на оба вопроса может дать более детальное изучение глубоководных гидротермальных источников энергии – «черных курильщиков».

Ежедневно среднестатистический человек потребляет более килограмма кислорода (около 700 литров), в результате обменных процессов этот кислород превращается в углекислый газ. Простейшие клетки, энергетический обмен которых был основан на реакции водорода с диоксидом углерода, в результате дыхания образуют почти в 40 раз больше (по отношению к эффективной массе) отходов, содержащих соединения углерода. Тем не менее, в обоих случаях энергия, полученная в результате дыхания, запасается в форме ионных градиентов в мембранах клеток.

Эта странная особенность универсальна для всего живого, как и генетический код. Лэйн и Мартин продемонстрировали, что бактерии развивающиеся только за счет энергии реакции водорода с углекислым газом весьма похожи деталями своего пластического и энергетического обменов на отнюдь не равновесные химические процессы, протекающие в некоторых типах щелочных гидротермических источников.

На основании измеренных величин исследователи рассчитали, что природные градиенты концентрации протонов, действующие сквозь полупроводящие железо- и серосодержащие стенки гидротермических источников могли направлять ассимиляцию углерода, способствуя формированию протоклеток в микропористом лабиринте стенок таких источников.

Исследователи продемонстрировали, что возможность таких протоклеток ограничена их собственной проницаемостью, которая в конечном итоге способствует преобразованию градиента концентрации протонов в градиент концентрации ионов натрия без энергетических затрат, просто по механизму обмена Na+/H+. Исследователи предположили, каким строением должны были бы обладать белки, которые могли бы вызывать такое преобразование градиентов, отчасти объяснив удивительное сходство дыхательных белков, работающих с ионами натрия и гидроксоний-ионами.

Источник: Cell, 2012; 151 (7): 1406 DOI: 10.1016/j.cell.2012.11.050

метки статьи: #биохимия, #молекулярная биология, #химическая эволюция, #химия поверхности

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Происхождение биоэнергетики клеточных мембран"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

05.11.26 | Обзоры химических рынков
Европа теряет химию: почему протекционизм не спасёт отрасль 03.11.26 | Обзоры химических рынков
Латинская Америка: газовое изобилие против структурного кризиса 02.11.26 | Химический портал
Возвращение НТФ: как один завод за 295 млн рублей закрывает 73% рынка 30.10.26 | Химический портал
«Анилинпром» в Башкирии: 8,9 млрд за 60 тыс. тонн сырья для полиуретанов 29.10.26 | Синтез ОКА
«Винтерол» из Дзержинска: как «Синтез ОКА» заместил импортный ПАВ для бытовой химии 28.10.26 | Полипласт
«Хромпик» и хромовый ангидрид: как «Полипласт» вложил 136 млрд в независимость от импорта 27.10.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз МЭР: экспорт химпрома вырастет на 5%, но импорт растёт быстрее 26.10.26 | Химический портал
Индия как новый главный покупатель: 6 млн тонн и совместные производства 23.10.26 | Химический портал
Баимский ГОК: химия флотации как ключ к рентабельности арктического проекта 22.10.26 | Август
Химия против сорняков: как «Август» строит экспортную империю в агрохимии
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация