5 Evoluce 2016 příprava. Membrána bakterií vnitřní mitochondriální tylakoidů Vně: Mimo buňku (bakt.) Cytoplasma (eukar.) Stroma chloroplastu bakterie.

Prezentace na téma: "5 Evoluce 2016 příprava. Membrána bakterií vnitřní mitochondriální tylakoidů Vně: Mimo buňku (bakt.) Cytoplasma (eukar.) Stroma chloroplastu bakterie."— Transkript prezentace:

1 5 Evoluce 2016 příprava

2 Membrána bakterií vnitřní mitochondriální tylakoidů Vně: Mimo buňku (bakt.) Cytoplasma (eukar.) Stroma chloroplastu bakterie mitochondrie chloroplasty

3

4 in out spád elektrochemického potenciálu H + bakterie archea mitochondrie chloroplasty

5

6 Pyrofosfát? P2O7P2O7

7 Nature 454, 37, 2008 Samoskládání (fosfo)lipidových membrán

8 Jak vyrobit fosfoestery bez katalýzy a bez spřažení (coupling) endergonických a exergonických reakci? Jak pumpovat, když není pumpa?

9 Black smokers

10 Nature 519, 162–163, (12 March 2015) Lost City

11 Fayalit + voda → magnetit + křemen/kys. křemičitá + vodík Fe 2 SiO 4 + H 2 O → Fe 3 O 4 + SiO 2 + H 2 Forsterit + kys. křemičitá → serpentin Mg 2 SiO 4 + SiO 2 + H 2 O → Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 V přítomnosti CO 2 je však sepentinizace doprovázena vznikem metanu, např. takto: Olivín + voda + kys. uhličitá → serpentin + magnetit + metan (Fe,Mg) 2 SiO 4 + H 2 O + CO 2 → Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 + Fe 3 O 4 + CH 4

12 Rusell Science 302, 581, 2003

13 Russell MJ, Nitschke W, Branscomb E. 2013 The inevitable journey to being. Phil Trans R Soc B 368: 20120254. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2012.0254 pmf=protonmotive force

14 Figure 3 The kind of natural hydrothermal reactor developed at an alkaline submarine spring, proposed here to be the geological hatchery of life. Gradients in temperature (110 to 20 °C), pH (10 to 6) and redox (−600 mV to +100 mV) are steepest at the mound... Michael J. Russell, William Martin The rocky roots of the acetyl-CoA pathway Trends in Biochemical Sciences, Volume 29, Issue 7, 2004, 358 - 363 http://dx.doi.org/10.1016/j.tibs.2004.05.007

15 Russell & Hall 2002

16 Barge etal 2014

17 Figure 1 Naturally formed iron sulphide compartments. (a) Top view of a fossilized, 350-Myr-old iron–sulphur deposit from Tynagh, Ireland, that formed at a hydrothermal spring on the seafloor [10]. It comprise... Michael J. Russell, William Martin The rocky roots of the acetyl-CoA pathway Trends in Biochemical Sciences, Volume 29, Issue 7, 2004, 358 - 363 http://dx.doi.org/10.1016/j.tibs.2004.05.007

18 Acetyfosfát pyrofosfát S-adenosylmetionin aminoacyl adenylát

19

20

21 Thioátový reduktivní cyklus (hypotéza) 234234 456456

22 Fe 2+ + 2H 2 S  FeS 2 + 4H + + 2e -

23 52, 452,1988 4.88b

24 4.88c

25 52, 452,1988

26 Wächtershäuser 4.88b

27 52, 452,1988

28 Ferredoxin

29 ferredoxin

30

31 Nitrogenase, J. Am. Chem. Soc. 125, 1466 (2003) X=C

32 Hydrogenase 4Fe4S Ni + Fe + ?

33

34 Szostak lab (tibosa, threhalosa, glycerol) 4.RNA

35 52, 52,1988

36 X-CH 2 -COOH karboxyl

37 52, 452,1988

38 reduktivní TCA cyklus (Chlorobium) 234234 456456 ATP citrát lyasa Pyruvát:Fd oxidoreduktasa 2OG:FD oxidoreduktasa

39 52, 452,1988 4.88b

40 4.88c

41 52, 452,1988

42 Wächtershäuser 4.88b

43 52, 452,1988