原始地球の化学合成

質問

原始地球において、最初の生命は今日の熱水噴出口のような場所で行われたのではないかと考えられています。当初は化学合成細菌のような生物が、独立栄養を営んでいたらしいのですが、化学合成の際、物質を酸化するための酸素を何から得ていたのでしょうか？　原始地球には遊離酸素は存在していなかったはずですが、海水中には溶存していたのでしょうか。そうであれば、その酸素は何に由来していたのでしょうか？　それとも別の形態で存在していたのでしょうか？

回答No.3

neko_noko

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AB%8C%E6%B0%97%E5%91%BC%E5%90%B8

硝酸や硫酸による嫌気呼吸は還元反応なのかな?
別に酸化、還元のどちらかでないといけないわけではない気がします。
あくまでエネルギーの生産(ATPの生産)が一番の目的なわけですし。

ちなみに、現在でも嫌気性細菌は存在しますし、
人体でも運動中の一時的な酸欠状態では乳酸発酵により、
嫌気呼吸のような状態もとってるみたいです。
地球上に酸素が多量に存在し、酸素があれば効率よくエネルギー生産できるので、
それを利用している生物が発達しただけであり、その反応が酸化反応だった、ということでは？
別の効率的な代謝経路があって、酸素が地球上に大量に存在していなければ、
今でも生物にとって酸素が有害だったかもしれないです。

補足

回答ありがとうございます。返答が遅れすいません。
確かに現在も嫌気性細菌が存在していますし、好気呼吸が効率が良いのも事実です。私が問題にしたいのは、呼吸そのものではなく、呼吸の前段階に行われる化学合成に関してなのです。現存の化学合成細菌は、様々な物質を酸化することで化学エネルギーを獲得し、それを利用することで独立栄養を営んでいます。原始地球における最初の生命が化学合成細菌のような生物であれば、その化学エネルギーを得るために物質を酸化させる酸素をどのように入手したかについて疑問に思ったのです。

回答No.2

x1va

原始生命は酸素呼吸ではなく硝塩酸呼吸でした。酸素はむしろ猛毒だったようです。
酸素を取り込むことができない以上、酸化はできません。

補足

早速の回答ありがとうございます。
原始地球に遊離酸素が存在していなかったことは明白で、酸素呼吸（好気呼吸）行っていたとは考えられません。No.1の方の補足にも書かせていただきましたが、明らかに嫌気呼吸です。回答では硝酸塩呼吸とのことですが、これはいわゆる電子伝達系による反応ですね。となると酸化反応ではなく、還元反応ということでしょうか？

回答No.1

noname#40524

原始地球の海水の組成は『硫化化合物』と聞いています。
これを栄養として原生物は海の底で成長していたと。
その後海表面に『光合成』をする細胞が増殖し、酸素を放出しています。
この細胞は『ミコンドリア』です
現在の細胞核は原生物がミコンドリアと共生しています。

補足

早速の回答ありがとうございます。
しかし、申し訳ありませんが回答がよくわかりません。質問の趣旨は、光合成を行う生物が出現する以前の原始地球（遊離酸素なしの状態）において、嫌気的に独立栄養を営んでいた化学合成細菌のような生物が、化学合成を行う際の化学エネルギーを得る過程で、どのようにして様々な物質を酸化させていたかというメカニズムについて教えていただきたいということです。
よろしくお願いします。