Хлоробактан - Chlorobactane - Wikipedia

Хлоробактан
Хлорбактан с ChemDraw.png
Хлорбактан с JMol.png
Имена
Название ИЮПАК
2- (3,7,12,16,20,24-гексаметилпентакозил) -1,3,4-триметилбензол
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
Характеристики
C40ЧАС74
Молярная масса555.032 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Хлоробактан это диагенетический продукт ароматный каротиноид производится уникальным зеленым пигментом зеленые серные бактерии (GSB) в заказе Хлоробиалес.[1] Наблюдается в органическая материя еще в Палеопротерозой, его идентичность как диагностический биомаркер был использован для интерпретации древних сред.[2][3]

Фон

Биосинтез хлоробактенов

Хлоробактен - это моноциклический дополнительный пигмент, используемый зелеными серными бактериями для захвата электронов с длиной волны в видимом спектре света. Зеленые серные бактерии (GSB) живут в анаэробных и сульфидных (эвксиновый ) зон при наличии света, поэтому они чаще всего встречаются в меромиктический озера и пруды, отложения и некоторые районы Черного моря.[4] Фермент CrtU превращает γ-каротин в хлоробактен за счет смещения метильной группы C17 с сайта C1 на сайт C2.[5][6]

Сохранение

После транспортировки и захоронения диагенетические процессы насыщают углеводородную цепь, превращая ее в полностью насыщенную структуру хлорбактана.

Изоренейратен представляет собой ароматическую светособирающую молекулу, интерпретируемую как биомаркер коричнево-пигментированного GSB в том же порядке, Хлоробиалес, и его ископаемая форма (изоренейратан) часто встречается вместе с хлоробактеном в древнем органическом материале.[7] Пурпурные серные бактерии (PSB) также живут в эвксинских регионах.[4] Они производят другой дополнительный пигмент, окенон, который сохраняется в виде окенане и часто наблюдается одновременно с хлорбактаном.[3]

Методы измерения

Газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ / МС)

Органические молекулы сначала извлекаются из горных пород с использованием растворителей, используя химические свойства, такие как полярность молекул, для растворения молекул. Обычно в этом процессе успешно извлекается менее одного процента органического материала из породы, оставляя нерастворенный материал, называемый кероген. Богатый органическими веществами экстракт затем очищают с помощью хроматографии на колонке с силикагелем - при элюировании экстракта через колонку целевыми растворителями удаляются загрязнения и остатки нерастворенного органического материала, которые связываются с полярными частицами кремнезема. Когда образец затем пропускают через колонку для газовой хроматографии (ГХ), соединения разделяются в зависимости от их точек кипения и взаимодействия с неподвижной фазой внутри колонки. Изменение температуры колонки для газовой хроматографии можно запрограммировать для достижения оптимального разделения соединений. После ГХ молекулы ионизируются и дробятся на более мелкие заряженные молекулы. Затем масс-спектрометр разделяет отдельные соединения на основе их отношения массы к заряду (M / Z) и измеряет их относительное содержание, создавая характерный масс-спектр. Пики, представляющие относительное содержание соединений, идентифицируются как молекулы на основании их относительного времени удерживания, соответствуют библиотеке масс-спектров с известными идентичностями соединений и сравнения со стандартами.

Пример использования: Ocean Euxinia

Поскольку зеленые серные бактерии с зеленым пигментом требуют более высокой интенсивности света, чем их коричневые аналоги,[8] Присутствие хлоробактана в летописи горных пород использовалось в качестве ключевого доказательства при интерпретации очень мелкого эвксинового слоя в океане.[9] Глубина эвксиновой зоны в океане могла измениться в различные моменты истории Земли, например, с появлением насыщенной кислородом атмосферы около 2,45 миллиарда лет назад и обмелением кислородной зоны в течение последних шести тысяч лет.[10][11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Summons, R.E .; Пауэлл, Т. (1987). «Идентификация арилизопреноидов в нефтематеринских породах и сырой нефти: биологические маркеры зеленых серных бактерий». Geochimica et Cosmochimica Acta. 51: 557 - 566.
  2. ^ Brocks, J. J .; Любовь, Г. Д .; Summons, R.E .; Knoll, A.H .; Logan, G.A .; Боуден, С. А. (2005). «Биомаркеры зеленых и пурпурных серных бактерий в стратифицированном палеопротерозойском море». Природа. 437 (7060): 866–70. Bibcode:2005Натура.437..866Б. Дои:10.1038 / природа04068. PMID  16208367.
  3. ^ а б French, K. L .; Rocher, D .; Zumberge, J. E .; Summons, Р. Э. (2015). «Оценка распределения осадочных каротиноидов C40 во времени». Геобиология. 13 (2): 139–151. Дои:10.1111 / gbi.12126. PMID  25631735.
  4. ^ а б Имхофф, Йоханнес Ф. (1995). «Таксономия и физиология фототрофных пурпурных бактерий и зеленых серных бактерий». Аноксигенные фотосинтетические бактерии, стр 1 - 15. Kluwer Academic Publishers.
  5. ^ Canniffe, Daniel P .; Thweatt, Jennifer L .; Гомес Макео Чу, Алин; Хантер, К. Нил; Брайант, Дональд А. (2018). «Паралог фермента биосинтеза бактериохлорофилла катализирует образование 1,2-дигидрокаротиноидов в зеленых серных бактериях». Журнал биологической химии. 293 (39): 15233–15242. Дои:10.1074 / jbc.RA118.004672. ЧВК  6166724. PMID  30126840.
  6. ^ Maresca, J. A .; Romberger, S.P .; Брайант, Д. А. (2008). «Биосинтез изорениератена в зеленых серных бактериях требует совместных действий двух каротиноидциклаз». Журнал бактериологии. 190 (19): 6384–6391. Дои:10.1128 / JB.00758-08. ЧВК  2565998. PMID  18676669.
  7. ^ Sinninghe Damste, Jaap S .; Schouten, S .; Ван Дуин, Адри К. Т. (2001). «Производные изорениератена в отложениях: возможные меры по их распространению». Geochimica et Cosmochimica Acta, 65 (10): 1557 - 1571.
  8. ^ Vila, X .; Абелла, К. А. (1994). «Влияние качества света на физиологию и экологию планктонных зеленых серных бактерий в озерах». Фотосинтез Исследования. 41 (1): 53–65. Дои:10.1007 / BF02184145. PMID  24310013.
  9. ^ Кайперс, М .; Pancost, R .; Nijenhuis, I .; Sinninghe Damste, J.S. (2002). «Повышенная продуктивность привела к увеличению захоронения органического углерода в эвксинском бассейне Северной Атлантики во время позднесеномского океанического аноксического явления. Палеоокеанография. 17: 1051.
  10. ^ Мейер, Катя М .; Камп, Ли Р. (2008). «Океан Эвксинии в истории Земли: причины и последствия». Ежегодные обзоры наук о Земле и планетах. 36: 251 - 288.
  11. ^ Sinninghe Damste et al., 1993c[требуется полная цитата ]