Klorobaktan

Klorobaktan
Chlorobactane with ChemDraw.png
Chlorobactane with JMol.png
Namn
IUPAC-namn
2-(3,7,12,16,20,24-hexametylpentakosyl)-1,3,4-trimetylbensen
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
  • InChI=1S/C40H74/c1-31(2)17-13-20-34(5)23-15-25-35(6)24-14-21-32(3)18-11-12-19- 33(4)22-16-26-36(7)27-30-40-38(9)29-28-37(8)39(40)10/h28-29,31-36H,11-27, 30H2,1-10H3
  • CC1=C(C(=C(C=C1)C)CCC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)C
Egenskaper
C40H 74 _ _
Molar massa 555,032 g-mol -1
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Klorobaktan är den diagenetiska produkten av en aromatisk karotenoid som produceras unikt av grönpigmenterade gröna svavelbakterier (GSB) i ordningen Chlorobiales . Observerad i organiskt material så långt tillbaka som i Paleoproterozoikum , har dess identitet som en diagnostisk biomarkör använts för att tolka forntida miljöer.

Bakgrund

Klorobaktenbiosyntes

Klorobakten är ett monocykliskt tillbehörspigment som används av gröna svavelbakterier för att fånga elektroner från våglängder i det synliga ljusspektrumet. Gröna svavelbakterier (GSB) lever i anaeroba och sulfidiska ( euxiniska ) zoner i närvaro av ljus, så de finns oftast i meromiktiska sjöar och dammar, sediment och vissa regioner i Svarta havet. Enzymet CrtU omvandlar y-karoten till klorobakten genom att skifta C17-metylgruppen från C1-stället till C2-stället.

Bevarande

Efter transport och begravning mättar diagenetiska processer kolvätekedjan och förvandlar den till den helt mättade strukturen av klorobaktan.

Isoreneiratene är en aromatisk ljusskördande molekyl som tolkas som en biomarkör för brunpigmenterad GSB i samma ordning, Chlorobiales , och dess fossila form (isorenieratan) finns ofta tillsammans med klorobakten i forntida organiskt material. Lila svavelbakterier (PSB) lever också i euxiniska regioner. De producerar ett annat tillbehörspigment, okenon, som bevaras som okenan och som ofta observeras samtidigt med klorobaktan.

Mättekniker

Gaskromatografi kopplad till masspektrometri (GC/MS)

Organiska molekyler extraheras först från bergarter med hjälp av lösningsmedel, och utnyttjar kemiska egenskaper som molekylernas polaritet för att lösa upp molekylerna. Vanligtvis dras mindre än en procent av det organiska materialet från en sten framgångsrikt ut i denna process, vilket lämnar efter sig olöst material som kallas kerogen . Det organiskt rika extraktet renas därefter med hjälp av kolonnpackad kromatografi på kiselgel - eluering av extraktet genom kolonnen med riktade lösningsmedel drar ut föroreningar och rester av olöst organiskt material, som kommer att binda till de polära kiseldioxiddelarna. När provet sedan körs genom en gaskromatografikolonn (GC) separeras föreningarna baserat på deras kokpunkter och interaktion med en stationär fas i kolonnen. Temperaturstegringen av en gaskromatografikolonn kan programmeras för att erhålla optimal separation av föreningarna. Efter GC joniseras molekylerna och fragmenteras till mindre, laddade molekyler. En masspektrometer separerar sedan de individuella föreningarna baserat på deras förhållande mellan massa och laddning (M/Z) och mäter deras relativa mängd, vilket ger ett karakteristiskt masspektrum. Toppar som representerar den relativa mängden av föreningarna identifieras som molekyler baserat på deras relativa retentionstider, matchningar till ett bibliotek av masspektra med kända föreningsidentiteter och jämförelse med standarder.

Fallstudie: Ocean Euxinia

Eftersom grönpigmenterade gröna svavelbakterier kräver högre ljusintensiteter än sina brunpigmenterade motsvarigheter, har närvaron av klorobaktan i berget använts som nyckelbevis i tolkningar av ett mycket grunt euxiniskt lager i havet. Den euxiniska zonen kan ha ändrat djupet i havet vid olika punkter i jordens historia, till exempel med tillkomsten av en syresatt atmosfär för cirka 2,45 miljarder år sedan och grundningen av den oxiska zonen under de senaste sex kyr.

Se även