Биоэнергетика: открытый доступ

Абстрактный

Возникновение биоэнергетики: формирование системы глюконеогенеза и восстановительного пентозофосфатного пути фиксации CO2 в древних гидротермальных системах

Сергей Маракушев и Ольга Белоногова

Происхождение фосфорного обмена является одной из центральных проблем в контексте возникновения жизни на Земле. Показано, что система C–H–O может трансформироваться в четырехкомпонентную систему C–H–O–P с образованием пути глюконеогенеза в возможных архейских гидротермальных условиях под влиянием фосфорного химического потенциала. Эта система стала основой энергообеспечения протометаболизма и способствовала формированию нового цикла фиксации CO2 (восстановительный пентозофосфатный путь).
Модульная конструкция центрального метаболизма в системе C–H–O–P вытекает из парагенезов (ассоциаций) определенных веществ, а возникающие модули в свою очередь ассоциируют друг с другом в определенных физико-химических гидротермальных условиях. Сборка малата, оксалоацетата, пирувата и фосфоенолпирувата представляет собой обратимый «турникетный» механизм с переключением направления реакции, определяющим тенденцию развития конкретных метаболических систем.