פיטר דוברומילסקי – פרוטונים: איפה המשאבה?

פוסט זה מוגש כשירות לציבור. הזכויות על התוכן שייכות לכותב של הפוסט המקורי. את הפוסט המקורי ניתן למצוא בכתובת הזאת.

תרגום: מיכל גביש.

פוסט זה, ובפרט התמונות, מבוסס במידה רבה על רעיונות הליבה שהוצגו במאמר זה על ידי ניק ליין, ג'ון אלן וויליאם מרטין. זה קיים להורדה כ-PDF מהאתר של ניק ליין ונותן עונג גדול תמורת קריאה קפדנית. ישנם פרטים נוספים על האופי של קטליזה בתנאי קדם חלבון ומסלול אצטיל CoA במאמר של מייקל ראסל (לצערי כ PPV, יש לי את הטקסט) במשותף עם ויליאם מרטין כאן. כמה רעיונות שעושים תחושה נהדרת. הם נמצאים באותה קטגוריה. הנה מבוא מספיק, לפוסט:

חצי האי Lizard Peninsula בקורנוול הוא מקום מעניין. בגלל מגוון רחב של סיבות גיאולוגיות חלק של מעטפת ממעמקי האוקיינוס ניתנת כאן לגישה על פני השטח של כדור הארץ, בלי להירטב יותר מדי או לשלוח צוללת למעמקי האוקיינוס. ביקרנו ב Kynance Cove לפני כ 10 שנים והרמנו כמה חלוקים חלקלקים. היינו אז LC מתחילים.

סרפנטין נוצר במהלך הידרציה של אוליבין על ידי מי ים, כאשר הם מחלחלים אל קרום כדור הארץ. התהליך מייצר חום, מייצר מימן מולקולרי, מגדיל את נפח הסלע בכשליש ויוצר פיצול מסיבי. סליחה על המחסור בפטיש.

כמויות גדולות של נוזל חם, עשיר במימן נוצר תחת לחץ וחודר לאוקיינוס באמצע נביעות הידרותרמיות. הכימיה של סרפנטינציה גם אומרת כי הנוזל הוא בסיסי. התהליך מתרחש ברציפות על סולמות זמן גיאולוגיים. אלו הם נביעות הידרותרמיות בסיסיות. אני מעדיף את המונח לבנים לא מעשנים (שנדחה על ידי ניק ליין).

בניגוד למעשנים השחורים הידועים של רכסי / שקעי מרכז האוקיינוס, לא מעשנים לבנים יוצרים טמפרטורות וריכוז מינרלים אשר אינם מרתיעים במיוחד מבחינה כימית יצורים חיים אשר עשויים להיחשב כראשית הביוטיקה [החיים].

בתחילת שנות כדור הארץ כנראה היתה לו אטמוספירה כמו זאת שיש בימינו על המאדים, שהיא עשירה ב CO2. זה הפך את האוקיינוסים הקדמוני לחומצי מתון.

הלא מעשנים הלבנים מבחינה מבנית מלאים נקבוביות מיקרוסקופיות. אלה הם מבניים בצורת תאים אשר יש בתוכם נוזל בסיסי חם ובחוץ יש נוזל חומצי קר. יש, באופן מהותי, מפל pH על פני הדופן שלהם. ההבדל בין יוני המימן בעלי המטען החשמלי החיובי על פני דופן המבנים ניתן להשוות למפל הפרוטונים על פני חיידקים, ושל פני שטח מברנת המיטוכונדריה כמובן.

זה עשוי להיות המקום שהחיים החלו.

אם זה כך, הנה לנו מפל פרוטונים, אשר בימינו מתחזק את משאבת הפרוטונים בשרשרת העברת האלקטרונים, עם תיארוך קדום של התפתחות שרשרת כזאת. בתנאי WNS אפשר ליצור מולקולות עתירות אנרגיה באמצעות מפל פרוטונים גיאוכימי מהותי בנביעות התרמיות. לחיים של יישות מובחנת יותר שלא ב WNS דרושה שיטה לשמור על מפל הפרוטונים גם הרחק מהראקציות הגיאוכימיות אשר בהתחלה החזיקו אותו.

ATP או, כל הנראה, מולקולת עתירת אנרגיה יותר פשוטה, יכולה להיווצר בחינם בסביבת WNS. כאשר מתרחקים משיפוע פרוטון "חינם" זה צריך לעשות עבודה כדי לקיים אותו. אצטט (כמו מתאן) הוא אחד התוצרים הבודדים של תרכובת אקסוגנית של מימן מולקולרי (מתוך הנקבובית) עם CO2 (מהאוקיינוס) המספק מספיק אנרגיה כדי לשמור על מפל פרוטונים כדי לייצר ATP, ללא כל השקעת אנרגיה אחרת, לא גיאוכימיה, פוטונים או כימיקלים אורגניים מורכבים.

ישנם חיידקים מודרניים, מפותחים ומתוחכמים המשגשגים על מסלול קדמוני לחלוטין זה גם היום. הם אינם משתמשים באצטט. אבל הם יכולים להשתמש בו אם הם נוטים לכך.

כפי שאפשר לצפות, אצטט פעיל (כיום בצורת אצטיל-CoA) מהווה את הבסיס לרוב המטבוליזם המודרני, ביצירת ATP בכמויות גדולות דרך שרשרת העברת אלקטרונים. אבל זה כנראה פחות קדמוני מאשר מפל הפרוטונים.

אני חושב כי פוטנציאל הממברנה הפנימית של המיטוכונדריה הוא גם קדום וגם כנראה היה חשוב בתהליכי המשכיות החיים. ואתה יכול להשפיע עליו, בתנאים המודרניים, על ידי מה שאתה אוכל או לא אוכל מתוך הצלחת שלך …

ולזה יש כמה השפעות על הבריאות.

 

פרוטונים חלק 2: איפה ההטייה?

מודעות פרסומת

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s