细胞内的代谢途径的变化

老鼠美联储包含大量的饮食脂肪需要少得多硫胺(维生素B₁)比那些饮食高碳水化合物。利用碳水化合物作为能源(即来源。,因为三磷酸腺苷形成)是涉及一个重要thiamin-dependent一步,这是绕过当脂肪作为能量来源,而且它假定要求降低硫胺代谢途径的变化的结果。

互营

因为生物的营养需求和代谢活动不同,很明显,两个或两个以上不同的生物体生长机理可能产生不同的整体变化环境。一个粗略的例子是提供一个平衡的水族馆,水生植物的利用光和animals-e.g的废物。二氧化碳,水,氨合成细胞材料和生成氧气,进而为动物提供必要的材料增长。这样的关系是常见微生物;即。,intermediate or end products of新陈代谢一个生物可以为另一个提供必需营养素。混合种群,导致大自然提供的例子,这一现象,叫做互营;在某些情况下,可能是如此之近的关系构成营养共生,或互利共生。几个例子thiamin-requiring中发现了这种现象酵母和真菌,其中某些(A组)合成硫胺分子的噻唑组件但要求嘧啶部分的;第二组(B组)的关系是逆转。当A组和B组生长在一起,thiamin-free介质,这两种类型的生物生存,因为每个生物合成生长因子要求其合作伙伴;无论是生物生长在同样的条件下。因此,两个或更多类型的微生物经常生长在不会的情况下只有一个物种。

这样的营养相互关系可以解释的营养要求乳酸细菌营养费力能够共存吗大肠杆菌的细菌在肠道的动物。众所周知,肠道的菌群合成足够的特定的维生素(例如,维生素K,叶酸),以便检测缺乏症状的老鼠需要采取特殊的措施,和的作用瘤胃细菌反刍动物动物(如牛、羊)呈现否则消化纤维素和其他材料提供给宿主动物是众所周知的。这些例子表明,syntrophic相互关系在自然界中普遍存在,可能大大有助于各种物种的营养。

营养生物的进化

营养是知之甚少进化生物体。核酸、蛋白质、碳水化合物和脂肪,所有活细胞中都存在,是由特定的反应序列从数量有限的小化合物,其中大部分是常见的所有生命体,根据当前的理论,是地球上可用生命诞生之前。自少复杂的组织代谢和能量需要合成细胞蛋白质的氨基酸比从二氧化碳和其他前体早期,人们认为最简单的生命形式的异养有机体需要许多有机营养物质的增长,他们选择这样的营养物质从他们的环境。这些预成型的物质供应的筋疲力尽,生物体可能开发能力合成这些从简单(前体)的物质材料出现在环境;在一些生物,这种综合能力最终进化的程度碳从可以利用二氧化碳合成有机化合物。

在这一点上,自养现在,因为它是已知的,成为可能;自养,事实上,可能进化的结果疲惫预制的有机材料的供应环境和随之而来的生物合成的必要性要求自己为了生存。隐式的在这个理论是可论证的假设自养细胞包含最复杂的生物合成的组织中发现的生物和异养细胞在某些简单的生物合成途径不发生。进化后的光合作用,不断可再生来源的有机化合物异养细胞生长所必需的。它变成了可行的这些生物的环境提供了一个不断获得给定的供应复合可以通过改变他们的遗传物质(输了,突变),合成化合物,仍然生存的能力。整个生物合成途径可能是迷失在这种方式;只要这样的变异生物仍在一个环境,提供必要的化合物,简化细胞组织和能源被使用的电池组件就会给他们一个竞争优势在更复杂的父母从他们派生和允许的稳定细胞内的突变类型。一个理论,现代生物必不可少的有机营养物质的需求产生的损失合成证实了父母能力出现在更复杂的生物发现人为产生突变的后代微生物很容易获得和可能需要的一个或多个父微生物能合成的有机化合物。

埃斯蒙德·e·斯奈尔 a·斯图尔特Truswell 肯尼斯·卡彭特