Retinalofototrof - Retinalophototroph

A retinalofototrof fotototroflarning ikki xil turlaridan biri, fototroflarning pastki toifasi va hujayralarni signalizatsiyasi va nurni energiyaga aylantirish uchun foydalanadigan retinani bog'laydigan oqsillar uchun nomlangan.[1][2][3][4] Barcha fotoavtotroflar singari, retinalofototroflar ham o'zlarining uyali jarayonlarini boshlash uchun fotonlarni o'zlashtiradi.[2][3][4] Ammo, barcha fotoavtotroflardan farqli o'laroq, retinalofototroflar kimyoviy reaktsiyalarini kuchaytirish uchun xlorofill yoki elektron transport zanjiridan foydalanmaydi.[5][2][3] Bu shuni anglatadiki, retinalofototroflar an'anaviy uglerodni aniqlashga qodir emas, bu noorganik uglerodni (karbonat angidrid kabi molekulyar birikmalar tarkibidagi uglerodni) organik birikmalarga aylantiradigan asosiy fotosintez jarayonidir.[5][4] Shu sababli, mutaxassislar ularni fotoavtotrofik hamkasblari - xlorofototroflardan kam samarador deb hisoblashadi.[6]

Energiya konversiyasi

Retinalofototroflar proton-harakatlantiruvchi kuch orqali etarli energiya konversiyasiga erishadilar.[3][4] Retinalofototroflarda proton harakatlantiruvchi kuch hujayra membranasi bo'ylab proton nasos vazifasini bajaradigan rodopsinga o'xshash oqsillardan, birinchi navbatda bakteriorhodopsin va proteorhodopsindan hosil bo'ladi.[1][4]

Protein pompasini faollashtirish uchun zarur bo'lgan fotonlarni olish uchun retinalofototroflar karotenoidlar deb nomlanadigan organik pigmentlardan, ya'ni beta-karotenoidlardan foydalanadilar.[7][3][4] Retinalofototroflarda mavjud bo'lgan beta-karotenoidlar energiyani konversiyalash uchun g'ayrioddiy nomzodlardir, ammo ular retinaldegid yoki retinaning hosil bo'lishi uchun zarur bo'lgan yuqori A-Vitamin faolligiga ega.[7][3][4] Vitamin A dan tuzilgan xromofor molekulasi bo'lgan retinal, karotenoidlar orasidagi bog'lanish parchalanish deb nomlangan jarayonda buzilganda hosil bo'ladi.[7][3][4] Retinal o'tkir nur sezgirligi tufayli proton-harakatlantiruvchi kuchni faollashtirish uchun juda mos keladi va retinalofototroflarga noyob binafsha rang beradi.[1][4] Retinal etarli miqdorda yorug'likni yutgandan so'ng, izomerizatsiya qiladi va shu bilan rodopsinga o'xshash oqsillarning kovalent bog'lanishlari orasida konformatsion (ya'ni strukturaviy) o'zgarishga majbur qiladi.[1][3][4] Aktivizatsiya paytida ushbu oqsillar shlyuzni taqlid qilib, ionlarning o'tishi bilan hujayra membranasining ichki va tashqi tomonlari o'rtasida elektrokimyoviy gradyan hosil qiladi.[1][4] Proton nasoslari orqali gradient bo'ylab tashqariga tarqaladigan ionlar keyinchalik hujayra yuzasida ATP sintaz oqsillari bilan bog'lanadi.[1][4] Hujayra ichiga tarqalib ketganda, ularning protonlari ATP hosil bo'lishini katalizlaydi (ADP dan va fosfor ionidan), retinalofototrofik o'z-o'zini ta'minlash va ko'payish uchun energiya beradi.[1][4]

Taksonomiya

Retinalofototroflar hayotning barcha sohalarida uchraydi, lekin asosan Bakteriyalar va Arxeya taksonomik guruhlar.[5][2][6] Olimlarning fikriga ko'ra, retinalofototrofning umumiy ekologik ko'pligi gorizontal yoki lateral genlarning uzatilishi bilan o'zaro bog'liq, chunki retinalofototrofiyaning paydo bo'lishi uchun faqat ikkita gen kerak bo'ladi: asosan, retinalofototrofiya (bop) sintezi uchun bitta gen va retinal xromofor sintezi uchun bitta gen (blh).[3][4]

Atrof muhit bilan o'zaro aloqalar

Aniq soddaligiga qaramay, retinalofototroflar ko'p qirrali ionlardan foydalanish bilan maqtanishadi, bu ularning nisbatan ekstremal muhitda mavjudligini anglatadi.[3] Masalan, retinalofototroflar noorganik uglerod etishmasligiga qaramay, etarli miqdordagi yorug'lik, shuningdek natriy, vodorod yoki xlor konsentratsiyasi ularning hayotiy metabolik jarayonlarini qo'llab-quvvatlashga qodir bo'lgan sharoitlarda 200 metrdan oshiq chuqurlikda o'sishi mumkin.[3] Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, natriy va vodorod ionlari retinalofototrofning ozuqa olishlari va ATP sintezi bilan to'g'ridan-to'g'ri bog'liqdir, xlor esa ozmotik muvozanat uchun javobgar bo'lgan jarayonlarni boshqaradi.[4] Retinalofototroflar keng tarqalgan bo'lsa ham, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ular ham joy bo'lishi mumkin.[1][6] Retinalofototroflar okeanlar sathiga yaqinligiga qarab, nurni o'ziga xos to'lqin uzunliklarida yaxshiroq singdirish uchun rivojlangan.[1][6] Eng muhimi, retinalofototroflarning asosiy ishlab chiqaruvchi sifatida tarqalishi dengiz muhitining pastdan yuqoriga mexanikasiga va natijada butun dunyoda fauna va floraning muvaffaqiyatiga katta hissa qo'shadi.[1][6]

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h men j Beja, Oded; Spudich, Elena N.; Spudich, Jon L.; Lekler, Marion; DeLong, Edvard F. (iyun 2001). "Okeandagi protorhodopsin fototrofiyasi". Tabiat. 411 (6839): 786–789. doi:10.1038/35081051. ISSN  0028-0836.
  2. ^ a b v d Chaynash, Aline Gomes Maqueo; Bryant, Donald A (2007 yil oktyabr). "Bakteriyalardagi xlorofill biosintezi: Strukturaviy va funktsional xilma-xillikning kelib chiqishi". Mikrobiologiyaning yillik sharhi. 61 (1): 113–129. doi:10.1146 / annurev.micro.61.080706.093242. ISSN  0066-4227.
  3. ^ a b v d e f g h men j k Hallenbek, Patrik C., tahrir. (2017). "Fototrofik prokaryotlarda zamonaviy mavzular". doi:10.1007/978-3-319-51365-2. Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
  4. ^ a b v d e f g h men j k l m n o "Fizika fanlari va texnologiyalari akademik matbuot ensiklopediyasi, 2-nashr". Onlayn tanlov tanlovlari. 35 (02): 35–0665-35-0665. 1997-10-01. doi:10.5860 / tanlov.35-0665. ISSN  0009-4978.
  5. ^ a b v Burnap, Robert; Vim, Vermaas (2012). Fotosintetik tizimlarning funktsional genomikasi va evolyutsiyasi. Springer Niderlandiya.
  6. ^ a b v d e Gomes-Konsarnau, Laura; Raven, Jon A.; Levin, Naomi M.; Kesuvchi, Linda S.; Vang, Deli; Segerlar, Brayan; Aristegi, Xaver; Fuhrman, Jed A.; Gasol, Xosep M.; Sanudo-Vilgelmi, Serxio A. (avgust 2019). "Mikrobial rodopsinlar dengizda qo'lga kiritilgan quyosh energiyasining asosiy hissasi hisoblanadi". Ilmiy yutuqlar. 5 (8): eaaw8855. doi:10.1126 / sciadv.aaw8855. ISSN  2375-2548.
  7. ^ a b v Grem, Joel E.; Bryant, Donald A. (2008-12-15). "Sinekoksantin uchun biosintez yo'li, aromatik karotenoid, Euryhaline, bir hujayrali siyanobakterium sinekokokk sp. Shtamm PCC 7002 tomonidan sintez qilingan". Bakteriologiya jurnali. 190 (24): 7966–7974. doi:10.1128 / JB.00985-08. ISSN  0021-9193.