SEW - lern-soft-projekt

2.0. Geschichte der Dissimilation
Die Uratmosphäre war zur Entstehung der ersten Lebewesen reduzierend. D.h. sie beinhalteten
z.B. Cohlendioxid, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Cohlenmonoxid.
Sauerstoff kam in dieser Atmosphäre nicht vor. Die ersten energiefreisetzenden Prozesse
müssen also ohne Sauerstoff funktioniert haben.
Chemische Energiefreisetzung durch Redoxreaktionen
heute lebende Organismen, die sich lithotroph ernähren:
(G ) Ralstonia
2 H 2 + O 2 2 H 2 O
(A ) Thiobacillus thiooxidans
H 2 S + 2 O 2 H 2 SO 4
(G ) Desulfovibrio
4 H 2 + H 2 SO 4 H 2 S + 4 H 2 O
wahrscheinlich basieren die ältesten Vorgänge auf Reaktionen von Eisen-Schwefel-
Verbindungen (z.B.: Pyrit FeS 2 ) Eisen-Schwefel-Verbindungen scheinen auf viele chemische
Reaktion katalytisch zu wirken
(A ) Acidithiobacillus ferrooxidans und (A ) Leptospirillum ferrooxidans
FeS 2 + 6 Fe(H 2 O) 6 + 3 H 2 O Fe 2+ S 2 O 3
2-
+ 6 Fe(H 2 O) 6 2+ + 6 H +
Später boten sich als Energielieferanten die Unmengen organischen Materials an, die in den
Ur-Ozeanen gelöst waren. Sie sind von Haus aus energiereich. Die ersten Organismen
konnten vom Reichtum einfach die Sahne abschöpfen. Um ein Recycling – also den Aufbau
von organischen Stoffen ( autotrophe Assimilation) mussten sich die damals lebenden Organismen
nicht kümmern. Die organischen Stoffe waren in schier riesigen Mengen (bezogen
auf die damals lebenden Organismenmengen) vorhanden. Zu dieser Zeit muss die Glycolyse als
grundlegender Prozess entstanden sein. Einfache Kohlenhydrate (Monosaccharide) wurden
durch sie in kleinere Moleküle zerlegt. Fast alle heute in den Zellen ablaufenden Dissimilationsvorgänge
beruhen auf der Glycolyse.
Die auf die Glycolyse folgenden Gärungsvorgänge entsorgten die "Abfallprodukte" der Glycolyse
auf jeweils ihre eigene Weise. Ziel war es, jeweils möglichst ungiftige, reaktionsträge
Stoffe entstehen zu lassen.
Millionen Jahre später, als die Organismenmengen wesentlich größer waren und die energiereichen
Stoffe langsam knapp wurden, musste eine Alternative her. Zudem hatten die Organismen
mit einem anderen Problem zu kämpfen. Ein für sie giftiges Gas kam immer konzentrierter
in der Atmosphäre vor. Entstanden durch die ersten photosynthetischen Prozesse
zerstörte es alles, was mit ihm in Berührung kam. Das Gas hieß Sauerstoff. Es oxidierte die
vielen organischen und anorganischen Stoffe. Viele Zellbestandteile wurden zerstört, da die
damaligen Zellen noch keine Schutzmechanismen (z.B. Radikalfänger) kannten.
Einige Mikroorganismen verstanden sich dann auf die "Entsorgung" des Sauerstoffs zu ihrem
eigenen Vorteil. Glaubt man der Endosymbionten-Theorie ( G 6.x. Die serielle Endosymbiontentheorie
(SET)), dann wurden diese Mikroorganismen von anderen größeren Organismen
nicht nur gern gefressen, sondern auch einverleibt (versklavt). In Symbiose lebend
– bildeten sich die heutigen Zellstrukturen (Eukaryonten-Zelle) mit den "Resten" der damaligen
Sauerstoff-Fresser – den Mitochondrien.
- 131 - (c,p) 2008 lsp: dre