АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Происхождение кислородного дыхания

Общепринято представление о том, что молекулярный кислород атмосферы имеет биогенное происхождение, и его появление непосредственно связано с формированием нового типа фотосинтеза, при котором в качестве донора электронов используется вода. В условиях первобытной Земли до возникновения выделяющих кислород фотосинтезирующих эубактерий единственным источником свободного кислорода была реакция фотолиза паров воды в атмосфере, происходящая под действием коротковолнового ультрафиолета. Однако количество «фотолитического» кислорода было ничтожным по сравнению с его содержанием в современной земной атмосфере. Образующийся кислород использовался для окисления газов первобытной атмосферы и восстановленных минералов, входящих в состав земной коры.

Для переключения организма с брожения на дыхание достаточна концентрация кислорода 0,2%, т.е. 0,01% его уровня в современной атмосфере. Появление и накопление О2 в земной атмосфере было событием, значение которого для последующей эволюции жизни на Земле трудно переоценить. Образование О2 в возрастающих количествах сделало возможным протекание окислительных реакций в широких масштабах. Изменился характер атмосферы: из восстановительной она стала окислительной. В условиях бескислородной атмосферы доминирующим было решение проблемы акцептора электронов, а в условиях кислородной атмосферы основной становится проблема донора электронов, поскольку с появлением О2 в атмосфере Земли образовался источник превосходного акцептора электронов.

В период, предшествовавший появлению больших количеств свободного кислорода в атмосфере, прокариотное сообщество было разнообразнее, чем в последующее время. Разнообразие прокариотного сообщества значительно уменьшилось 1,5 млрд. лет назад.

По мере накопления О2 становится постоянным компонентом внешней среды. Это обусловило два возможных варианта последующего взаимодействия прокариот с молекулярным кислородом.

Одни из существовавших анаэробных форм перешли в места обитания, где О2 практически отсутствует. Другие были вынуждены приспособиться к аэробным условиям и формировать новые метаболические реакции, служащие для нейтрализации отрицательного действия молекулярного кислорода.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 596 | Нарушение авторских прав