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Probiota

 
     
  Vorstufe des Lebens. Der erste grundlegende Schritt von den Abiota, den noch rein anorganisch synthetisierten polymeren Kohlenstoffverbindungen, hin zur Bildung eigenständiger, biologischer Systeme war die Entwicklung der membranumgebenen Protozellen der Probiota. Wie in Experimenten simuliert, könnten sich im Kryptophytikum bei trockener Hitze von 150-200ºC, z.B. in Vulkanregionen, Aminosäuren zu proteinähnlichen Ketten (Proteinoiden) verbunden haben. Werden diese in Wasser gelöst, entstehen während der Abkühlung 0,5-2 μm grosse Kügelchen, die aus einer perforierten Doppelmembran bestehen. Bei Überschreiten dieser Grösse teilt sich die Doppelmembran-Mikrosphäre. Tröpfchenartige, von zellmembranähnlichen Membranstrukturen umgebene Gebilde (Koazervate) entstehen aber auch spontan in Systemen mit zwei oder drei verschiedenen makromolekularen Stoffen in wässriger Lösung. Besonders die amphipolaren Lipid-Moleküle können im wässrigen Milieu Lipid-Doppelmembranen um Koazervate bilden und deren Inhalt von der Lösungsphase abgrenzen. Die Membran umschliesst jedoch den Inhalt nicht hermetisch, was jede weitere Entwicklung des Systems ausschliessen würde, sondern die Lipid-Membran ist permeabel, so dass durch Stofftransport die Kommunikation des Koazervats mit der Umgebung möglich ist. Die Koazervate wachsen durch Lipideinbau in die Doppelmembran, knospen, schnüren Teile ab oder teilen sich. Koazervate agglutinieren zu grösseren Aggregaten, den Komplex-Koazervaten und umschliessen dadurch Hohlräume. Diese Vakuolen verändern ständig Grösse und Form. Neben dieser Abgrenzung eines Systems gegenüber der Umgebung ist eine zweite Voraussetzung die Emanzipation des Koazervat-Systems von dieser Umgebung, was durch zufällige Einlagerung eines Polypeptids möglich wird. Denn mit dessen Anlagerung an die Lipid-Doppelmembran werden chemische Reaktionen in dem Koazervat gegenüber der Umwelt katalysiert. Dies führt zu Konzentrationsunterschieden zwischen Koazervat und Umwelt. Es entwickeln sich offene Koazervat-Systeme, durch die ein ständiger Fluss von Materie und Energie erfolgt und die sich im Zustand eines Fliessgleichgewichtes befinden. Probiota waren noch keine lebenden biologischen Systeme (Progenoten, Biota), da ihnen die Möglichkeit der identischen Reproduktion, der Speicherung und Weitergabe sämtlicher Informationen über die erreichte Organisationshöhe ihres Systems durch DNS fehlt. Die mit ca. 3,8 Mrd. Jahren ältesten Probiota könnten ca. 10 μm grosse Kohlenstoff-Mikrosphären aus der Isua-Formation Grönlands sein.  
 

 

 

 
 
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