Retinalofototrof

Bir retinalofototrof, iki farklı fotoototrof türünden biridir, bir fototrof alt sınıfıdır ve hücre uyarımlaması ve ışığı enerjiye dönüştürmek için kullandıkları ağtabaka(retina) bağlayıcı proteinler olarak adlandırılır. Tüm fotoototroflar gibi, retinalofototroflar da hücresel süreçlerini başlatmak için fotonları emer. Ancak, tüm fotoototrofların aksine, retinalofototroflar, kimyasal tepkimelerini güçlendirmek için klorofil veya bir elektron taşıma zinciri kullanmazlar. Bu, retinalofototrofların, inorganik karbonu (karbon dioksit gibi moleküler bileşiklerde bulunan karbon) organik bileşiklere dönüştüren temel bir fotosentetik süreç olan geleneksel karbon fiksasyonundan yoksun oldukları anlamına gelir. Bu nedenle uzmanlar, bunların fotoototrofik benzeri olan klorofototroflardan daha az verimli olduğunu düşünüyor.

Retinalofototroflar, bir proton hareket gücü aracılığıyla yeterli enerji dönüşümü sağlar. Retinalofototroflarda proton hareket gücü, rodopsin benzeri proteinlerden, özellikle bakteriyörodopsin ve proteorodopsinden üretilir ve hücresel bir zar boyunca proton pompaları görevi görür.

Retinalofototroflar, bir protein pompasını etkinleştirmede gerekli fotonları yakalamak için karotenoidler olarak bilinen organik pigmentleri, yani beta-karotenoidleri kullanır. Retinalofototroflarda bulunan beta-karotenoidler, enerji dönüşümü için olağandışı adaylardır, ancak retinaldehit veya retinal oluşumu için gerekli olan yüksek A Vitamini aktivitesine sahiptirler. A Vitamininden yapılandırılmış bir kromofor molekülü olan retinal, karotenoidler arasındaki bağlar ayrılma (en:cleavage) adı verilen bir işlemle bozulduğunda oluşur. Aşırı ışık duyarlılığı nedeniyle retina, proton hareket gücünün aktivasyonu için idealdir ve retinalofototroflara benzersiz bir mor renk verir. Retinal yeterince ışığı emdiğinde, izomerleşir, böylece rodopsin benzeri proteinlerin kovalent bağları arasında konformasyonel (yani yapısal) bir değişikliği zorlar. Aktivasyon üzerine, bu proteinler, hücre zarının içi ve dışı arasında bir elektrokimyasal düşüm (gradyan) oluşturmak için iyonların geçişine izin veren bir ağ geçidini taklit eder. Proton pompaları aracılığıyla gradyan boyunca dışarı doğru yayılan iyonlar, daha sonra hücre yüzeyindeki ATP sentaz proteinlerine bağlanır. Hücreye geri yayılırken, protonları ATP'nin (ADP ve bir fosfor iyonundan) oluşumunu kolaylaştırarak (katalize ederek) retinalofototrofik kendi kendine beslenmeyi ve tomurcuklanarak üreme (proliferasyon) için enerjiyi sağlar.

Retinalofototroflar, yaşamın tüm alanlarında, ancak ağırlıklı olarak Bakteriler ve Arkea taksonomik gruplarında bulunur. Bilim adamları, retinalofototrofinin meydana gelmesi için yalnızca iki gen gerektiğinden, retinalofototrofun genel ekolojik bolluğunun horizontal veya lateral gen transferiyle ilişkili olduğuna inanıyor: esas olarak, retinal bağlayıcı protein sentezi (bop) için bir gen ve retinal kromofor sentezi (blh) için bir gen.

Görünür sadeliklerine rağmen, retinalofototroflar, nispeten aşırı ortamlarda varoluşlarına dönüşen çok yönlü iyon kullanımına sahiptir. Örneğin, retinalofototroflar, inorganik karbon eksikliğine rağmen, yeterli ışığın yanı sıra sodyum, hidrojen veya klorür konsantrasyonlarının, hayati metabolik süreçlerini destekleyebilecek koşulları barındırdığı 200 metrenin üzerindeki derinliklerde gelişebilir. Çalışmalar ayrıca sodyum ve hidrojen iyonlarının retinalofototrofun besin alımı ve ATP sentezi ile doğrudan ilişkili olduğunu, klorürün ise ozmotik dengeden sorumlu süreçleri yönlendirdiğini göstermiştir. Retinalofototroflar yaygın olmasına rağmen, araştırmalar onların da niş olabileceğini göstermiştir. Okyanus yüzeyine olan yakınlıklarına bağlı olarak, retinalofototroflar ışığı belirli dalga boylarında absorbe etmede daha iyi olacak şekilde gelişmiştir. En önemlisi, retinalofototrofların birincil üretici olarak yaygınlığı, deniz ortamlarının aşağıdan yukarıya destekleyiciliğine ve sonuç olarak dünya çapında direy(fauna) ve bitey(flora) ergisine önemli ölçüde katkıda bulunur.