istoria conceptelor de biochimie comparativă a fotosintezei oxigenice și anoxigenice

experimentele lui Hans Molisch din 1907 au demonstrat că bacteriile purpurii nu evoluează oxigenul molecular în timpul metabolismului fotosintetic și pot utiliza compuși organici ca surse de carbon celular pentru creșterea ‘fotoheterotrofică’ anaerobă. Concluzia lui Molisch că a descoperit un nou mod de creștere fotosintetică nu a fost acceptată timp de aproximativ 30 de ani din cauza definiției predominante a fotosintezei ca conversie dependentă de lumină a dioxidului de carbon și a reductanților anorganici în materiale celulare. Între timp, în deceniul anilor 1930, Cornelis van Niel a formulat ‘ipoteza comparativă biochimică a scurgerii apei’ a fotosintezei, care s-a bucurat de o mare popularitate timp de aproximativ 20 de ani. Conform acestui concept, fotoliza apei a produs ‘ H ‘și’ OH’, prima acționând ca donator de hidrogen pentru reducerea CO2 în toate modurile de fotosinteză. S-a presupus că organismele oxigenice conțin un sistem biochimic unic capabil să transforme OH în apă și O2. Pentru a explica absența formării O2 de către bacteriile fotosintetice violete și verzi, se presupunea că astfel de organisme nu aveau sistemul de formare a oxigenului și, în schimb, ‘OH’ a fost eliminat prin reducere cu un donator anorganic h (E) (altul decât apa) conform ecuației generale: unde H2A este H2 sau un compus anorganic de sulf.Testele critice ale ipotezei lui van Niel nu au putut fi concepute, iar propunerea sa a fost abandonată la scurt timp după descoperirea fotofosforilării in vitro de către cloroplastele plantelor verzi și membranele bacteriilor purpurii în 1954. Fotofosforilarea a fost apoi privită ca un numitor comun cheie al fotosintezei oxigenice și anoxigenice. Din cercetările ulterioare a devenit clar că fosforilarea adenozin difosfatului dependentă de lumină a fost o consecință a separării sarcinii fotochimice și a fluxului de electroni în centrele de reacție încorporate în membranele tuturor organismelor fotosintetice. Asemănările, precum și diferențele, în structura și funcția fină a centrelor de reacție în organismele anoxigenice și oxigenice se crede acum că reflectă cursul evoluției organismelor oxigenice din precursorii fotosintetici anoxigenici. Astfel, odată cu dobândirea de noi cunoștințe, conceptele biochimiei comparative a proceselor fotosintetice au fost modificate radical în ultimele decenii. Această lucrare descrie punctele culminante ale istoriei acestor schimbări.