5 Evoluce 2016 příprava

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

in out spád elektrochemického potenciálu H + bakterie archea mitochondrie chloroplasty

Pyrofosfát? P2O7P2O7

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

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

Black smokers

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

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

Rusell Science 302, 581, 2003

Russell MJ, Nitschke W, Branscomb E The inevitable journey to being. Phil Trans R Soc B 368: pmf=protonmotive force

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,

Russell & Hall 2002

Barge etal 2014

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,

Acetyfosfát pyrofosfát S-adenosylmetionin aminoacyl adenylát

Thioátový reduktivní cyklus (hypotéza)

Fe H 2 S  FeS 2 + 4H + + 2e -

52, 452, b

4.88c

52, 452,1988

Wächtershäuser 4.88b

52, 452,1988

Ferredoxin

ferredoxin

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

Hydrogenase 4Fe4S Ni + Fe + ?

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

52, 52,1988

X-CH 2 -COOH karboxyl

52, 452,1988

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

52, 452, b

4.88c

52, 452,1988

Wächtershäuser 4.88b

52, 452,1988