 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Происхождение биоэнергетики клеточных мембран
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Происхождение биоэнергетики клеточных мембран
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?
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
Источник: http://www.chemport.ru
24.12.2012 08:41 | |
|
