İlkel metabolizma

İlkel metabolizma

 Anaerobik

 Isıya dirençli

 Karbon metabolizması ototrof

 Temel yakıt H

Mikrobiyel Çeşitlenme

 Dünyada belli kaynaklar tükenmiş, kısıtlı hale gelmiş, evrim de daha etkin yeni metabolizmalar seçmiş.

 Belirli kaynaklar bitmiş ama bazıları da oluşmuş

(mikroorganizmalar, onların metabolik aktiviteleri

bazı kaynakları tüketirken bazılarını üretmiş)

Yaklaşık olarak,

 Dünya 4.5 milyar yıl önce LUCA 4.3 milyar yıl önce

Bakteri ve Arkelerin öncüleri 3.8 milyar

yıl önce oluşmuş

 Arke ve Bakteriler zamanla farklı metabolizmalar geliştirmiş.

 İlkel bakteriler

H

+CO

Fe bileşikleri ve asetat

 İlkel arkeler

H

+CO

veya asetatı biriktirip metan oluşturdular.

 Fototrofi 3.3 milyar yıl önce oluşmuş ve sadece

Bacteria’da görülmüş

 Siyanobakteriler yaklaşık 3 milyar yıl önce ortaya çıktı

 CO

nin fotosentetik indirgenmesi için H

S yerine H

O

kullanılmış ve atık ürün de S0 yerine O

.

 O

seviyesi oksijenik fotosentez

oluştuktan çok süre sonra artmış. Bu seviye günümüz O

seviyesine göre düşük ama yine de BÜYÜK

OKSİDASYON olayını başlatmış

 O

yükseldikçe Bacteria ve Archae bu duruma adapte olamadı. O

toksisitesi oluştu. Kullanacakları indirgenmiş

substratlar okside oldu. Bağımlı

metabolizması olanlar anoksik ortamda sınırlı kaldı.

 Öte yandan yeni kemolitotrofik yollar gelişti. (SO

redüksiyonu, NO

redüksiyonu gibi)

 Daha da önemlisi O

/H

O çiftinin yüksek

redüksiyon potansiyeli ile büyük hücre

populasyonları gelişti.

Yaşamın evrimleşmesinde O

neden önemli?

 Oksijenli solunum

 Ozon oluşumu

 Ökaryotik hücrelerin kökenini en iyi açıklayan ve en çok destek alan görüş “endosimbiyotik hipotez”dir.

 Hipotez; ökaryot mitokondrilerinin solunum yapan bir bakterinin, ökaryot kloroplastlarının ise oksijenli

fotosentez yapan siyanobakteri benzeri bir

organizmanın diğer hücrelerin içine kararlı şekilde

kaynaşmasıyla oluştuğunu savunur.