Batteriorodopsina - pompa ionica

La batteriorodopsina è una proteina di membrana di 248 aminoacidi che lega il retinolo, lo stesso pigmento fotosintetico usato per catturare la luce nei nostri occhi.
Essa è costituita da 7 α eliche transmembrana, inclinate di circa 20°rispetto al piano della membrana.
Nel 1975, grazie a studi al microscopio elettronico, si ottenne il primo modello di batteriorodopsina(risol. 7 Å) ed in generale di proteina di membrana.
Tale modello fu poi esteso a 3 Å di risoluzione (1990) e successivamente confermato dalla struttura tridimensionale a 2 Å di risoluzione, determinata con la cristallografia a raggi X.

Gli alobatteri hanno il sistema biologico più semplice per convertire la luce in energia chimica. In condizioni di intensa illuminazione le cellule sintetizzano batteriorodopsina.
Quando la molecola di retinolo legata alla batteriorodopsina assorbe un fotone, subisce un’isomerizzazione da transa cis. La luce causa un cambiamento di tipo chimico nel sito attivo, alterando la conformazione della proteina, che porta al trasferimento di protoni dal lato citosolico a quello extracellulare della membrana.

per approfondimento scientifico

LABORATORIO N° 2  ENTOMOLOGIA AGRARIA  - 

Prof. Francesco Coccia

Realizzazione Tavole Anatomiche e Istologiche di Entomologia Agraria

Classi Quinte - Corso A-B   ISTITUTO AGRARIO G.PENNA ASTI

Lavoro effettuato nell'anno scolastico 2011 - 2012

Docenti coinvolti nella realizzazione:

Prof. Francesco Coccia (docente di biologia applicata di laboratorio)

Docenza e coordinamento di tutti i lavori

Tecnici coinvolti

Ass. Tec. di Lab. Pietro Bianchi

Digitalizzazione delle tavole e informatizzazione dei lavori svolti

Tavole Anatomiche di Entomologia

La classificazione scientifica è un metodo che i biologi utilizzano per raggruppare, sistemare e categorizzare le varie entità di specie di organismi viventi e fossili. Introdotta da Linneo che nel 1753 creò la classificazione binomiale nel sistema di classificazione delle piante e degli animali, nel quale questi sono indicati con due nomi latini: il primo riferito al genere e il secondo alla specie.

La classificazione scientifica degli insetti viene divisa in:  Dominio, Regno, Sottoregno, Ramo, Phylum, Subphylum e Classe.

Gli insetti appartengono al grande phylum degli Artropodi, che tra gli Invertebrati ha avuto il più grande successo evolutivo grazie alla loro capacità di volare, consentendo loro la massima espansione territoriale. Rappresenta il più grande tra i raggruppamenti di animali che popolano la Terra.

Schema dell'organizzazione esterna di una femmina di insetto alato

Il capo

Il capo è una capsula rigida costituita da sei metameri;esso è fornito di un'apertura inferiore (apertura boccale) dove sono articolate le appendici boccali (gnatiti).

Spesso è evidente una sutura mediana (metopica) che si biforca anteriormente.

La posizione dell'apparato boccale distingue diversi tipi di capo:

-capo prognato con le appendici boccali davanti e l'asse del capo è il prolungamento di quello del corpo

-capo ipognato con le appendici boccali poste ventralmente e l'asse del corpo ortogonale al corpo

-capo metagnato con le appendici boccali rivolte caudalmente e l'asse longitudinale è obliquo rispetto il corpo

-capo epignato con le appendici boccali rivolte verso l'alto e caudalmente.

L'apparato boccale pungente succhiante

L'apparato boccale pungente succhiante nelle femmine adulte dei ditteri culicidi (zanzare) è molto allungato con alcune differenze da quello dei rincoti.

L'apparato boccale delle femmine è costituito da:

-il labbro superiore

-le mandibole e le mascelle

-la prefaringe

-il labbro inferiore

L'azione pungente succhiante si svolge in due momenti:

-pungente: perfora la pelle con le mandibole e le mascelle insieme al labbro superiore ed alla prefaringe

-succhiante: la saliva viene emessa attraverso la prefaringe;la saliva ha la funzione predigestiva

Apparato succhiante non perforante dei lepidotteri.

Questa immagine raffigura l'apparato succhiante non perforante dei lepidotteri.

Le galee si sono unite a formare la spiritromba ( le 2 galee sono divise da una liea sottile tratteggiata).

la spiritromba assume due posizioni:

-riposo, quando è avvolta a spirare ed è posta ventralmente al capo( come in figura);

-attiva, quando il tubo che costituisce le due galee viene srotolato da un' azione sinergica di muscoli e pressione sanguigna. I muscoli durante la suzione funzionano come pompa aspirante.

Zampe degli insetti

In alto a) è stata disegnata la zampa di unOrtottero per mostrare le sue varie parti,cioè Trocantino(facente parte dellapleura toracica); Coxa o Anca;Trocantere; Tibia; Tarso. Nelle figure b) c) d) sono raffigurati alcuni tipi di estremità ditarsi (Basipulvilli; Arolio; Empodio; Tendine del muscolo retrattile delle unghie; Unguirettatore). Nelle figure e) f)viene mostrata la diversa posizione di alcune parti della estremità di una zampa di ape quando l'insetto cammina su superficie liscia o surugosa

Retinolo

Fonte immagine

La vitamina A è una vitamina liposolubile, in natura si trova in diverse forme. Con il termine di vitamina A vengono indicati sia il retinolo che i suoi analoghi, detti retinoidi, di cui si conoscono almeno 1500 tipi diversi, tra naturali e sintetici. Anche i carotenoidi posseggono l'attività biologica della vitamina A in quanto possono fungere da provitamine (se ne conoscono almeno 600 tipi diversi, di cui solo il 10% possiede una simile attività).

La vitamina A si presenta in tre diverse forme: alcolica (retinolo), aldeidica (retinaldeide) ed acida (acido retinoico). Esse sono derivati isoprenoici, costituiti dall'unione di 4 catene di isoprene.
Tra i carotenoidi, pigmenti vegetali, si trovano nell'organismo soprattutto: α-carotene, β-carotene, luteina, zeaxantina, criptoxantina e licopene.

Gli alimenti di origine animale contengono soprattutto retinolo e suoi esteri (specie retinolo palmitato), mentre nei vegetali si trovano soprattutto carotenoidi. Gli esteri del retinolo prima di essere assorbiti, vengono idrolizzati da diversi enzimi: lipasi, carbossilestere-lipasi di origine pancreatica e da una retinilestere idrolasi che si trova sulle membrane degli enterociti. L'assorbimento del retinolo avviene tramite un processo di diffusione facilitata ma, qualora la concentrazione di retinolo sia elevata, possono intervenire anche meccanismi di diffusione passiva. L'assorbimento del retinolo dipende dalla presenza di lipidi e di sali biliari.

I carotenoidi vengono assorbiti, per un quantitativo variabile dal 5 al 50%, tramite un meccanismo di trasporto passivo, anch'esso influenzato dalla presenza di lipidi. Parte dei carotenoidi che si trovano negli enterociti viene trasformata in retinoidi tramite due differenti meccanismi. Il β-carotene, per esempio, viene trasformato in retinaldeide, tramite rottura della parte centrale della molecola, la quale viene convertita in retinolo tramite una riduttasi dipendente da NADH o NADHP. La rottura della parte periferica, invece, dà origine ad un apo-carotinale che viene trasformato in acido retinoico o retinolo.
All'interno delle cellule dell'epitelio intestinale, parte dei carotenoidi viene trasformata in retinaldialdeide.
Il retinolo ed i suoi metaboliti vengono legati ad una specifica proteina, la proteina legante il retinolo cellulare (cellular retinol binding protein, CRBP). Successivamente il retinolo viene coniugato con palmitato, stearato o oleato attraverso due enzimi: l'acil-coenzima A-retinolo aciltransferasi e la lecitina-retinolo aciltransferasi.

Gli esteri del retinolo così formati e i carotenoidi ancora non metabolizzati vengono incorporati nei chilomicroni e da essi vengono trasportati nel fegato. A questo punto gli esteri del retinolo vengono idrolizzato mentre i carotenoidi possono venir trasformati in retinolo od essere secreti dalla cellula all'interno delle VLDL. Il retinolo intracellulare viene portato nel reticolo endoplasmatico e lì si lega ad una proteina legante il retinolo (retinol binding protein, RBP). Il complesso retinolo-proteina viene trasportato nelle cisterne del complesso di Golgi e da lì viene espulso dall'epatocita e trasferito alle cellule di Ito od alle cellule stellate, deputate all'immagazzinamento dei lipidi, le quali trattengono il retinolo, dopo averlo esterificato, nel citoplasma.

I livelli plasmatici di vitamina A sono sottoposti a meccanismi omeostatitici molto precisi tali per cui la sua concentrazione plasmatica viene mantenuta tra 40 ed 80 µg/dl. In caso di necessità infatti, il retinolo viene rilasciato dagli epatociti legato alla RBP e dalle cellule di immagazzinamento, dopo idrolisi del legame esterico. Nel plasma il complesso retinolo-PRB si lega alla transtiretina, deputata anche al trasporto degli ormoni tiroidei, mentre il retinolo viaggia coniugato a varie proteine plasmatiche. I carotenoidi vengono trasportati tramite lipoproteine.

L'ingresso del retinolo nelle cellule è un fenomeno ancora poco chiaro. Nel plasma, infatti, esiste un quantitativo di retinolo libero che pare sia in equilibrio con quello legato alla RBP. Si suppone che esso possa penetrare nelle cellule tramite un meccanismo non mediato da recettori. Si è visto, tuttavia, che alcune linee cellulari esprimono un recettore per la RBP la quale, legandosi, trascina con sé il retinolo trasportato. Si suppone, infine, che i carotenoidi entrino nelle cellule utilizzando i recettori per le lipoproteine.

Una volta entrato nella cellula, il retinolo si lega alla proteina CRBP e parte di esso viene esterificata, al fine d'immagazzinarlo o convertita nelle due forme attive: acido retinoico e retinaldeide. La maggior parte del retinolo penetrato non subisce modifiche e ritorna nel plasma. I carotenoidi entrati nelle cellule vengono trasformati in retinoidi con un meccanismo analogo a quello che avviene negli enterociti.

La vitamina A nell'organismo presenta numerose funzioni biologiche che riguardano soprattutto la visione e la differenziazione cellulare.

La retinaldeide, che si può formare anche dal retinolo tramite una alcol deidrogenasi, fa parte del meccanismo della visione. La retinaldeide (detta anche retinale) nella forma 11-cis, infatti, è unita ad una proteina retinica, l'opsina, tramite un legame covalente con il residuo di lisina numero 296, formando la rodopsina. Quando un fotone colpisce la rodopsina, il retinale isomerizza nella forma tutta trans e ciò determina un cambiamento conformazionale della rodopsina ed attivazione di una cascata molecolare mediata da una proteina G che determina la generazione di impulsi elettrici. Il retinale tutto trans si stacca dall'opsina e viene ridotto, ad opera di una deidrogenasi dipendente da NADPH, a retinolo tutto trans che viene poi ricaptato dal'epitelio della retina ed immagazzinato, dopo essere stato esterificato. Il retinolo tutto trans viene successivamente riconvertito in retinaldeide 11-cis tramite reazioni di ossidazione ed isomerizzazione.

L'acido retinoico sembra partecipare alla maturazione embrionale ed alla differenziazione di alcune linee cellulari. I recettori per l'acido retinoico fanno parte di una famiglia di recettori nucleari che comprende anche quelli per la vitamina D. L'acido retinoico penetrato nella cellula viene portato al recettore tramite specifiche proteine cellulari di trasporto ed, una volta legatosi, determina regolazione dell'espressione di alcuni geni.
Un altro derivato del retinolo biologicamente attivo è il retinol-fosfato. Pare che esso agisca come donatore di zuccheri nella formazione delle glicoproteine.
I carotenoidi presentano diverse azioni biologiche. Alcuni di essi sono provitamine, specie il β-carotene, altri (specie luteina e zeaxantina) sembrano importanti per una buona funzionalità della macula della retina, ed altri ancora agiscono da composti antiossidanti.

Struttura dell'acido retinoico

Fonte immagine

Struttura della retinaldeide

Fonte immagine

Struttura della 11-cis retinaldeide

Fonte immagine

Vitamina A, il suo precursore e i suoi derivati

Ingrandisci l'immagine

Nome IUPAC

(2E,4E,6E,8E)-3,7-dimetil- 9-(2,6,6-trimetilcicloes-1-enil)nona- 2,4,6,8-tetraen-1-olo

Nomi alternativi

vitamina A

Caratteristiche generali

Formula bruta o molecolare  C20H30O
Massa molecolare (u)  286,46
Numero CAS  [68-26-8]
Proprietà chimico-fisiche
Solubilità in acqua  insolubile
Temperatura di fusione (K)  334,15 - 336,15 (61–63 °C)
Temperatura di ebollizione (K)  393,15 - 398,15 (120–125 °C)

IDROCARBURI ALCANI

IDROCARBURI

Gli idrocarburi sono composti organici, composti esclusivamente da H (idrogeno) e C (carbonio),  sono le uniche sostanze chimiche organiche a non possedere gruppi funzionali. L’idrocarburo più semplice è il metano, ad un solo atomo di carbonio e a quattro atomi di idrogeno.

ALCANI idrocarburi saturi

CARATTERISTICHE DEGLI ALCANI

Sono composti organici costituiti da atomi di carbonio con ibridazione sp3.L’ibridazione sp3dell’atomo di carbonio determina angoli di legame di 109°28 la formula generale degli alcani è  CnH2n+2., a  25°C , fino a  4 atomi  di carbonio sono gas, da 5 atomi di carbonio a 16 sono liquidi, da 17 in poi sono solidi (circa 70). Da quattro atomi in poi presentano isomeri. Sono insolubili in acqua e nei solventi polari, solubili in quelli apolari. Sono anche chiamati paraffine e in generale sono poco reattivi.

METANO

Reazioni Eccetto per la combustione, le reazioni del metano sono perlopiù condotte a pressioni e/o temperature elevate, comunque quasi sempre in presenza di catalizzatori. Una ossidazione del metano con acido solforico e diclorobipirimidilplatino come catalizzatore, converte a 220 °C e 34 atm di pressione circa il 90% del metano in idrogenosolfato di metile; per idrolisi si riottiene il metano e l'acido solforico di partenza. Il legame covalente carbonio-idrogeno nel metano è uno dei più forti tra tutti gli idrocarburi, per questo motivo il suo uso come materia prima in chimica è limitato. La ricerca di un catalizzatore che possa facilitare l'attivazione del legame C-H nel metano e negli altri alcani leggeri è un'area di ricerca con importanti risvolti industriali.
Combustione Il metano è il principale componente del gas naturale, ed è un eccellente combustibile poiché produce il maggior quantitativo di calore per massa unitaria. Bruciando una molecola di metano in presenza di ossigeno si forma una molecola di CO2 (anidride carbonica), due molecole di H2O (acqua) e si libera una quantità di calore:

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Il calore di combustione della reazione è negativo (essendo la reazione di combustione una reazione esotermica); considerando come sistema chiuso la stessa reazione di combustione del metano, il calore di reazione è pari a -891 kJ/mol. Dalla combustione di un normal metro cubo di metano (1 Nm3 è pari a 44,61 moli) si ottengono circa 39,79 MJ (9503,86 kcal).

Struttura 3D del metano

Formula lineare del Metano

Formula sterica o spaziale del Metano 109° e 28' (Gas)

CARATTERISTICHE FISICO-CHIMICHE DEL METANO

Nome IUPAC
metano
Nomi alternativi
tetraidruro di carbonio
gas di palude
grisou
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare  CH4
Massa molecolare (u)  16,04
Aspetto  gas incolore
Numero CAS  [74-82-8]
Numero EINECS  200-812-7
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)  0,71682
Solubilità in acqua  0,024 g/l a c.n.
Temperatura di fusione (K)  90,8 (-182,7 °C)
ΔfusH0 (kJ·mol−1)  1,1
Temperatura di ebollizione (K)  111,8 (-161,4 °C)
ΔebH0 (kJ·mol−1)  8,17
Punto triplo  90,67 K (-182,48 °C)
1,17 × 104 Pa
Punto critico  190,6 K (-82,6 °C)
4,6 MPa
Viscosità dinamica (mPa.s a 0 °C e 100 °C)  0,0103
0,0137
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)  -74,81 [1]
ΔfG0 (kJ·mol−1)  -50,72 [1]
S0m(J·K−1mol−1)  186,26 [1]
C0p,m(J·K−1mol−1)  35,31 [1]
ΔcombH0 (kJ·mol−1)  -890 [1]
Indicazioni di sicurezza
Flash point (K)  85 (-188 °C)
Limiti di esplosione  5,3 - 14% vol.
Temperatura di autoignizione (K)  873 (600 °C)

Frasi R  12
Frasi S  2-9-16-33

Reazioni Eccetto per la combustione, le reazioni del metano sono perlopiù condotte a pressioni e/o temperature elevate, comunque quasi sempre in presenza di catalizzatori. Una ossidazione del metano con acido solforico e diclorobipirimidilplatino come catalizzatore, converte a 220 °C e 34 atm di pressione circa il 90% del metano in idrogenosolfato di metile; per idrolisi si riottiene il metano e l'acido solforico di partenza. Il legame covalente carbonio-idrogeno nel metano è uno dei più forti tra tutti gli idrocarburi, per questo motivo il suo uso come materia prima in chimica è limitato. La ricerca di un catalizzatore che possa facilitare l'attivazione del legame C-H nel metano e negli altri alcani leggeri è un'area di ricerca con importanti risvolti industriali.
Combustione Il metano è il principale componente del gas naturale, ed è un eccellente combustibile poiché produce il maggior quantitativo di calore per massa unitaria. Bruciando una molecola di metano in presenza di ossigeno si forma una molecola di CO2 (anidride carbonica), due molecole di H2O (acqua) e si libera una quantità di calore:

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Il calore di combustione della reazione è negativo (essendo la reazione di combustione una reazione esotermica); considerando come sistema chiuso la stessa reazione di combustione del metano, il calore di reazione è pari a -891 kJ/mol. Dalla combustione di un normal metro cubo di metano (1 Nm3 è pari a 44,61 moli) si ottengono circa 39,79 MJ (9503,86 kcal).

ETANO IDROCARBURO SATURO  A DUE ATOMI DI CARBONIO (ALCANO)

Idrocarburo alifatico  o saturo. è uno degli idrocarburi più semplice a 2 tomi di carbonio. Tra i due atomi di carbonio sussiste un legame semplice sp3.

A temperatura e pressione ambiente è un gas estremamente infiammabile, esplosivo in miscela con l'aria, incolore e inodore.

Industrialmente si ottiene per distillazione frazionata del gas naturale, di cui è uno dei principali componenti, insieme al metano.

In laboratorio può essere ottenuto per elettrolisi (elettrolisi di Kolbe) dell'acido acetico:

    CH3COOH → CH3COO- + H+
    CH3COO- → CH3COO· + e- (all'anodo)
    CH3COO· → CH3· + CO2 ↑
    2 CH3· → CH3-CH3

Nell'industria chimica, è la materia prima per la produzione dell'etene per cracking catalico.
Conformazioni

Per via della repulsione elettrostatica reciproca tra gli elettroni, l'etano tende ad assumere preferibilmente una conformazione sfalsata, dove l'angolo diedro formato da due legami C-H ciascuno su un diverso atomo di carbonio è di 60°; la barriera energetica tra le due conformazioni è comunque sufficientemente bassa da consentire anche a basse temperature una rotazione completa attorno al legame che unisce i due atomi di carbonio.

Formula lineare dell'Etano

Formula sterica o spaziale dell' etano (Gas)

CARATTERISTICHE FISICHE CHIMICHE DEL ETANO

Nome IUPAC
etano
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare  C2H6
Massa molecolare (u)  30,07
Aspetto  gas incolore
Numero CAS  [74-84-0]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)  1,3562
Temperatura di fusione (K)  90,3 (-182,7 °C)
ΔfusH0 (kJ·mol−1)  0,583
ΔfusS0 (J·K−1mol−1)  6,46
Temperatura di ebollizione (K)  184,5 (-88,6 °C)
ΔebH0 (kJ·mol−1)  10
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)  -84
ΔfG0 (kJ·mol−1)  -32
S0m(J·K−1mol−1)  229,2
C0p,m(J·K−1mol−1)  52,5
Indicazioni di sicurezza
Flash point (K)  138 (-135 °C)
Limiti di esplosione  3 - 12,5% vol.
Temperatura di autoignizione (K)  788 (515 °C)
Simboli di rischio chimico
Estremamente infiammabile

Frasi R  12
Frasi S  (2-)9-16-33

(ALCANO) PROPANO IDROCARBURO SATURO A 3 ATOMI DI CARBONIO  (GAS) A c.s

Formula lineare del Propano

Formula sterica o spaziale del Propano (Gas)

Nome IUPAC
propano
Nomi alternativi
GPL
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare  C3H8
Massa molecolare (u)  44,10
Aspetto  gas incolore
Numero CAS  [74-98-6]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)  0,2005 (condensato)
Densità (kg·m−3, in c.s.)  2,005
Temperatura di fusione (K)  85,5 (−187,6 °C)
ΔfusH0 (kJ·mol−1)  3,52
Temperatura di ebollizione (K)  231,1 (−42 °C)
ΔebH0 (kJ·mol−1)  19,4
Punto critico  96.6 °C (370.1 K) 42.5 bar
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)  -103,8
ΔfG0 (kJ·mol−1)  -23,4
S0m(J·K−1mol−1)  270,3
C0p,m(J·K−1mol−1)  73,6
Indicazioni di sicurezza
Flash point (K)  169 (-104 °C)
Limiti di esplosione  2,1 - 9,5% vol.
Temperatura di autoignizione (K)  723 (450 °C)
Simboli di rischio chimico
Estremamente infiammabile
Frasi R  12
Frasi S  (2-)9-16

(ALCANO)  BUTANO IDROCARBURO SATURO A  4 ATOMI DI CARBONIO  (GAS) A c.s

Nome IUPAC
butano
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare  C4H10
Massa molecolare (u)  58,1
Aspetto  gas incolore
Numero CAS  [106-97-8]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)  2,735
Temperatura di fusione (K)  134,9 (-138,3 °C)
Temperatura di ebollizione (K)  272,7 (−0,4 °C)
ΔebH0 (kJ·mol−1)  21
Punto critico  152 °C
37,96 bar
Tensione di vapore (Pa) a 293 K  2,1 · 105
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)  -126
S0m(J·K−1mol−1)  310
C0p,m(J·K−1mol−1)  97
Indicazioni di sicurezza
Flash point (K)  213 (-60 °C)
Limiti di esplosione  1,5 - 8,5% vol.
Temperatura di autoignizione (K)  638 (365 °C)
Simboli di rischio chimico
Estremamente infiammabile
Frasi R  12
Frasi S  (2-)9-16

Formula sterica del Butano (n-Butano) o Spaziale (gas)

Formula sterica dell' Iso-butano, isomero del butano

L'isobutano (o metilpropano) è un idrocarburo alifatico appartenente alla serie degli alcani. Si ottiene per distillazione frazionata dal petrolio e dal gas naturale.

È un isomero del n-butano, si differenzia da esso perché la catena di atomi di carbonio che costituisce la sua molecola è ramificata e non lineare.

A temperatura e pressione ambiente è un gas incolore e inodore, molto facile da liquefare. In miscela con il n-butano, viene usato come carburante per automobili e come combustibile, sia per usi domestici che industriali, nonché per alimentare fornelli e lampade da campeggio.

Identificato dalla sigla R600a trova impiego anche come fluido refrigerante in sostituzione dei freon vietati, ma il suo principale utilizzo industriale è la produzione di prodotti chimici di base.

Viene prodotto a partire dal n-butano, attraverso processi di isomerizzazione che solitamente impiegano acidi di Lewis come catalizzatori.

Nome IUPAC
2-metilpropano
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare  C4H10
Massa molecolare (u)  58,1
Aspetto  gas incolore
Numero CAS  [75-28-5]
Proprietà chimico-fisiche
Temperatura di fusione (K)  113,6 (-159,6 °C)
Temperatura di ebollizione (K)  261,5 (−11,7 °C)
Punto critico  134,9 °C
36,48 bar
Tensione di vapore (Pa) a 293 K  3 · 106
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)  -134,2
Indicazioni di sicurezza
Limiti di esplosione  1,8 - 8,5% vol.
Temperatura di autoignizione (K)  733 (460 °C)
Simboli di rischio chimico
Estremamente infiammabile
Frasi R  12
Frasi S  (2-)9-16

Questa pagina web dedicata agli Archaea e stata realizzata traducendo umilmente l'articolo comparso sul sito 

University of California Museum of Paleontology

A  ogni pagina ho introdotto un collegamento ipetestuale allo scopo di riindirizzare il lettore sulle pagine originali

Buona Lettura

prof. Francesco Coccia

Introduzione alla Archaea

Il dominio Archaea non è stato riconosciuto come un dominio importante della vita fino a poco tempo fa. Fino al 20 ° secolo, la maggior parte dei biologi consideravano tutti gli esseri viventi  classificabili o come piante o come animali. Ma a partire dagli anni 1950 al 1960, la maggior parte dei biologi sono giunti alla consapevolezza che questo sistema non è preciso perché tale sistema non può ospitare i funghi, protisti e batteri. Dal 1970, un sistema di cinque regni era venuto a essere accettato come il modello con il quale tutti gli esseri viventi possono essere classificati. A un livello più fondamentale, una distinzione tra i batteri procarioti ed i quattro regni degli eucarioti (piante, animali, funghi e protisti). La distinzione riconosce i tratti comuni che condividono gli organismi eucarioti, come i nuclei, citoscheletro e membrane interne.
La comunità scientifica era comprensibilmente sconvolta alla fine del 1970 dalla scoperta di un nuovo gruppo di organismi - gli Archaea. Dr. Carl Woese ei suoi colleghi dell'Università dell'Illinois hanno studiato le relazioni tra i procarioti utilizzando sequenze di DNA, e ha scoperto che c'erano due gruppi nettamente diversi. Quei "batteri" che vivevano ad alte temperature erano ben lontani dalle caratteristiche filogenetiche dei batteri (procarioti) e dagli organismi eucarioti.A causa di questa grande differenza genetica, Woese ha proposto che la vita sia divisa in tre ambiti: Eukaryota, Eubatteri e archeobatteri. In seguito ha deciso che il termine è stato archeobatteri un termine improprio, e ridotto a Archaea. I tre ambiti sono mostrati nella figura sopra a destra, che illustra anche che ogni gruppo è molto diverso dagli altri.
Ulteriore lavoro ha rivelato ulteriori sorprese, che potete leggere nelle altre pagine web. E 'vero che la maggior parte archaeans non sembrano così diversi dai batteri sotto il microscopio, e che le condizioni estreme in cui vivono molte specie ha reso difficile la coltura e lo studio, per questo motivo per lungo tempo non si sapeva della loro esistenza Tuttavia, biochimicamente e geneticamente, sono molti diversi dai batteri. Anche se molti libri e articoli si riferiscono ancora a loro come "archeobatteri", quel termine è stato abbandonato perché non sono i batteri - sono Archaea.

Gli archaea vivono in alcuni degli ambienti più estremi del pianeta. Riescono a vivere in ambienti con temperature superiore ai 100 ° fino a 105, nelle profondità del mare dove producono metano. Altri vivono in sorgenti calde, o in acque estremamente alcaline o acide. Sono stati trovati all'interno del tratto digestivo delle mucche, termiti. Vivono nei fanghi anossici di paludi e prosperano in depositi di petrolio in profondità.

Alcuni archaea possono sopravvivere agli effetti disidratanti delle acque estremamente salina. Uno archaea che è stato studiato i modo approfondito e che vive bene in ambiente salino è il gruppo che comprende Halobacterium.
Questa primordiale forma di vita è in grado di ricavare energia dalla luce solare (ATP) attraverso un processo di fotofosforilazione non clorofilliana resa possibile dallabatteriorodopsina, una proteina abbondante nella membrana citoplasmatica. La rodopsina è una proteina di membrana con 7 domini transmembrana a α-elica, si trova principalmente nelle cellule a bastoncello della retina umana che permettono la vista in bianco e nero. Queste cellule hanno una forma allungata e nella loro parte apicale hanno numerosi dischi di membrana con molte rodopsine, legate tramite una base di Schiff ad un pigmento l'11-cis-retinale sensibile alla luce.

Archaea possono essere i soli organismi che possono vivere in habitat estremi come camini termici o acqua hypersaline. Essi possono essere estremamente abbondanti in ambienti che sono ostili a tutte le altre forme di vita. Tuttavia, archaeans non sono limitati ad ambienti estremi, la nuova ricerca mostra che archaeans sono anche molto abbondanti nel plancton del mare aperto. C'è ancora molto da imparare su questi microbi, ma è chiaro che gli Archaea è un gruppo notevolmente diversificato e di successo.

University of California Museum of Paleontology  -------> vai all'articolo originale

I FOSSILI DI ARCHAEA

E' inusuale pensare che la vita potrebbe esistere a temperature vicino al punto di ebollizione, ma alcuni intrepidi archaeans prosperano in queste condizion possono vivere a temperature superiori ai 100 C°. Geyser, come quello mostrato qui a financo, sono la casa di molti microbi termofili  e possono aiutarci a comprendere come la vita esisteva quando la Terra era giovane.

ESTREMISTI DELLA VITA

La ricerca di fossili di Archaea affronta una serie di problemi. Prima di tutto, sono organismi molto piccoli e quindi lascerà fossili microscopici. Qualsiasi ricerca di fossili di cellule archaeali richiederebbe un sacco di tempo trascorso con un microscopio e un sacco di pazienza. In realtà, ci sono microbi fossili conosciute in tutto il Precambriano, ma c’è un problema - come si fa a distinguere gli archaea fossili da batteri fossili?
Cellule di Archaea e di batteri possono essere delle stesse dimensioni e forme, così la forma di un fossile microbica di solito non aiuta a determinare la sua origine. Allora si tende a trascurare le caratteristiche fisiche e micropaleotologiche dell’organismo,e a valorizzare le caratteristiche chimiche. Tracce chimiche di antichi organismi sono chiamati fossili molecolari, e comprendono una vasta gamma di sostanze chimiche. Idealmente, un fossile molecolare dovrebbe essere un composto chimico che (1) si trova in un solo gruppo di organismi, (2) non è soggetta a degrado chimico, o (3) decade in prodotti chimici secondari prevedibili e riconoscibili.
Nel caso della Archaea, vi è un metodo  molto buono per individuare il fossile Archaea, tenedo conto delle caratteristiche molecolare  della membrana cellulare. Le membrane cellulari dell’archaea non sono formati da lipidi come gli altri microorganismi , ma sono formati da catene di Isoprene Poiché queste strutture di isoprene rendono particolari e unici gli archaea, e  non sono così incline alla decomposizione ad alte temperature, diventano buoni indicatori per determinare la presenza di Archaea antichi. Fossili molecolari degli Archaea, sotto forma di residui isoprenoidi sono stati segnalati nel sito di  Messel in Germania (Michaelis & Albrecht, 1979). Questi sono depositi dell’epoca Miocene, la cui storia geologica è ben nota. Materiale dal sito è stato sciolto e analizzato utilizzando una combinazione di cromatografia espettrometria di massa. Questi processi di lavoro per la separazione dei composti, ha favorito la realizzazione di un "impronta digitale chimica". L'impronta digitale del sito Messel dimostra una composizione di isoprene identica a quella presenti in alcuni archaea.  Sulla base della storia geologica della zona Messel, si ritiene che tali organismi, termofili e alofili,  non siano mai vissuti lì, quindi è  più probabile che ad  avere lasciato queste impronte chimiche siano i metanogeni archaea (metano-produttori).
Fin dalla loro scoperta nel scisti Messel, composti isoprene indicativo di Archaea antichi sono stati trovati in numerose altre località (Hahn & Haug, 1986), compresi i sedimenti del Mesozoico, Paleozoico, e Precambriano. Le loro tracce chimiche sono stati addirittura trovati nei sedimenti del distretto Isua della Groenlandia occidentale, i sedimenti più antichi conosciuti sulla Terra in circa 3,8 miliardi di anni. Ciò significa che gli Archaea (e della vita in generale) è apparso sulla Terra entro un miliardo di anni dalla formazione del pianeta, e in un momento quando le condizioni erano ancora abbastanza inospitale per la vita, come siamo soliti pensare.
L'atmosfera della Terra giovane era ricca di ammoniaca e metano, e fu probabilmente molto caldo. Tali condizioni, tossiche per piante e animali, possono essere molto accogliente per archaea. Piuttosto che essere stravaganti organismi evoluti per sopravvivere in condizioni insolite, gli Archaea potrebbero rappresentare i resti di una fiorente comunità, che ha dominato il mondo quando era giovane.

University of California Museum of Paleontology  -------> vai all'articolo originale

Morfologia

Archaea sono piccoli, di solito meno di un micron lungo (un millesimo di millimetro). Anche sotto un potente microscopio ottico, la più grande archaeans sembrano puntini. Fortunatamente, il microscopio elettronico può ingrandire anche questi microbi sufficiente per distinguere le loro caratteristiche fisiche. Potete vedere le immagini Archeano qui sotto, realizzati con una varietà di tecniche micrografiche.

Si potrebbe pensare che gli organismi così piccolo non avrebbe molta varietà di forma o di forma, ma in realtà forme archaeal sono molto diverse. Alcuni sono sferiche, una forma nota come cocchi, e questi possono essere perfettamente rotonda o lobata e bitorzoluti. Alcuni sono a forma di bastoncello, una forma nota come bacillo, e vanno dalla breve bar a forma di aste a lunghe e sottili capelli-come le forme. Alcune specie sono state scoperte stravaganti con una forma triangolare, o anche una forma quadrata come un francobollo!

Le diversità strutturali tra archaea non si limitano alla forma complessiva della cellula. Gli Archaea possono avere uno o più flagelli ad essi connessi, o i flagelli possono mancare del tutto. I flagelli sono appendici simili a capelli utilizzati per muoversi, e si attaccano direttamente nella membrana esterna della cellula. Quando sono presenti più flagelli, di solito sono collegati tutti su un lato della cellula. Altre appendici comprendono  reti di proteine per cui queste cellule  possono originare ancora grandi gruppi.
Come i batteri, gli  archaeans non hanno membrane interne e il loro DNA esiste come un singolo ciclo chiamato plasmide. Tuttavia, i loro tRNA hanno una serie di caratteristiche che li differiscono da tutti gli altri esseri viventi. Le molecole di tRNA (abbreviazione di "trasferimento RNA") sono importanti per la decodifica del messaggio del DNA e nella costruzione delle proteine. Alcuni aspetti della struttura tRNA sono gli stessi in batteri, piante, animali, funghi e tutti gli esseri viventi conosciuti - tranne gli Archaea. Ci sono alcune caratteristiche del tRNA archaeale, che sono più simili a creature eucariotiche che ai batteri, il che significa che alcune caratteristiche degli archei hanno parti in comune con gli eukarya e non con i batteri. Lo stesso vale per loro sub unità ribosomiali, che assemblano le proteine nella la cellula. Mentre ribosomi batterici sono sensibili a certi agenti chimici inibitori, i ribosomi eucariotici archaeali non sono sensibili a tali agenti. Questo potrebbe suggerire una stretta relazione tra Archaea ed eucarioti. Come per gli altri esseri viventi, le cellule archaeali hanno una membrana cellulare esterna che funge da barriera tra la cella e il suo ambiente. All'interno della membrana c’è il citoplasma, dove avvengono tutte le funzioni vitali degli Archeali e dove si trova il DNA.  Intorno alla parte esterna di quasi tutte le cellule archaeali c’è una parete cellulare, un strato semi-rigido che aiuta la cellula a  mantenere la sua forma e l’equilibrio chimico.Tutte e queste regioni strutturali possono essere distinte nelle cellule batteriche e di molti altri esseri viventi, ma quando si dà un'occhiata più da vicino ad ogni regione, si scopre che le somiglianze sono solo strutturali, non chimico. In altre parole, gli Archaea costruiscono le stesse strutture stesse presenti in altri organismi, ma li costruiscono da componenti chimici diversi. Per esempio, le pareti cellulari di tutti i batteri contenengono un composto chimico il peptidoglicano. Le pareti cellulari archaeali non contengono questo composto, anche se alcune specie contengono uno simile. Allo stesso modo, Archaea non producono pareti di cellulosa (come fanno le piante) o chitina (come i funghi). La parete cellulare di archaeans è chimicamente diverso.

La  struttura base degli archaea: Le tre regioni principali di un cellulare archaeal sono il citoplasma, la membrana cellulare e parete cellulare. Soprattutto, queste tre regioni sono etichettati, con un allargamento a destra della struttura della membrana cellulare. Membrane cellulari archaeal sono chimicamente differenti da tutti gli altri esseri viventi, tra cui una molecola "a ritroso" glicerolo e derivati isoprene al posto di acidi grassi. Vedi testo sotto per i dettagli.

Le differenze chimiche più evidente tra Archaea e altri esseri viventi si trovano nella loro membrana cellulare. Le differenze fondamentali tra la membrana archaeali e quelli di tutte le altre cellule sono quattro: (1) chiralità di glicerolo, (2) il collegamento etere, (3) cateneisoprenoidi, e (4) ramificazione delle catene laterali. Queste differenze possono sembrare complesse, ma una piccola spiegazione farà la differenza comprensibile. Tale spiegazione può essere data con la tecnica del color-coded (codice di colore) per abbinare la parte più importante del diagramma qui sotto.
(1) Chiralità del glicerolo: L'unità di base da cui sono costruite le membrane cellulari è il fosfolipide. Si tratta di una molecola di glicerolo, che ha aggiunto un fosfato ad una estremità, e due catene di acidi carbossilici laterali attaccate all'altra estremità ( i fosfolipidi sono acidi dicarbossilici).

La membrana cellulare della maggior parte dei microrganismi è costituita d un doppio strato fosfolipifico, e gli elementi che costituiscono questo doppio strato a sandwich sono l’acido orto fosforico legato ad una molecola di glicerolo a sua volata legato a due catene di acidi grassi. Questa stratificazione crea una efficace barriera chimica intorno alla cellula e contribuisce al mantenimento dell'equilibrio chimico.

Il glicerolo usato per fare fosfolipidi archaeali è uno stereoisomero del glicerolo utilizzato per costruire le membrane batteriche  eucariotiche.

Due molecole che sono stereoisomeri sono immagini speculari l'uno dell'altro. Mettete le mani davanti a voi con il palmo in su. Entrambe le mani sono orientate con le dita che puntano lontano da voi, i polsi verso di voi, e con il palmo verso l'alto. Tuttavia, i pollici puntano direzioni diverse, perché ogni mano è l'immagine speculare dell'altro.
Questa è la situazione stessa stereoisomeri di glicerolo. Ci sono due possibili forme della molecola che sono immagini speculari l'uno dell'altro. Non è possibile trasformare l'uno nell'altro semplicemente ruotando intorno. Mentre i batteri ed eucarioti hanno D-glicerolo nelle loro membrane, gli archaeans hanno L-glicerolo. Questo è più che una differenza geometrica. I componenti chimici di una cellula vengono costruiti da enzimi, e la chiralità della molecola è determinata dalla forma di questi enzimi. Una cellula che crea una forma non sarà in grado di costruire l'altra forma.

PRIMO CAPITOLO IN FASE DI SCRITTURA

Dal fuoco all'acqua, dall'acqua all'aria

From Fire to Water From Water to Air

Nel processo evolutivo degli esseri viventi, è interessante studiare ed osservare come tutti gli organismi viventi sia essi eterotrofi che autotrofi hanno avuto un evoluzione lineare e parallela (a  partire dalla comparsa dei primi autotrofili), portandoli a conquistare prima la terra ferma poi l'aria.
Gli organismi eterotrofi attraverso la comparsa degli insetti alati (carbonifero) e degli uccellihanno conquistato il cielo, l'aria.
Gli organismi autotrofi attraverso la loro evoluzione da unicellulari a organismi autotroficomplessi vascolari, come le gimnosperme e le angiosperme (spermatofite), hanno mutato nel tempo attraverso il processo evolutivo, il loro modo di riprodursi.
Legato inizialmente  alla presenza di acqua a partire dal precambriano (era geologica che ha una durata di a circa 4,5 miliardi di anni) con la presenza di archeali cianobatteri o alghe azzurre ((procarioti unicellulari autotrofi circa 3,8 miliardi di anni fà  nell' EONE Archeano) per arrivare a cavallo tra il Devoniano e il Giurassico dell'eone Fanerozoico ,dove si svilupparono le spermatofite,quindi la riproduzine passa dall'acqua all'aria attraverso l'ausilio del vento, degli uccelli e degli insetti.

Facciamo un tuffo nel periodo più remoto della terra quando la vita inizia ad affacciarsi sul nostro pianeta. Nell'eone Adeano o era pregeologica che ebbe inizio circa 4600 Ma a 3600 Ma fà(dalla formazione degli ammassi gassosi alla formazione del campo magnetico fino alla formazione dell' ozono, gas essenziale alla vita sulla Terra per via della sua capacità di assorbire la luce ultravioletta; lo strato di ozono presente nella stratosfera protegge la Terra dall'azione nociva dei raggi ultravioletti UV-C provenienti dal Sole.  ) la vita non esiste, anche se alcuni autori ipotizzano la presenza di batteri termofili  intorno ai quattromiliardi di anni fa, infatti presso il distretto di Isua nella Groenlandia occidentale, sono stati rivenuti  i sedimenti più antichi conosciuti sulla terra risalenti a circa 3,8 miliardi di anni..

La presenza di acqua allo stato liquido fu un fattore fondamentale per la nascita della vita sulla Terra.  Vediamo in che modo si arriva ad avere un pianete ricco di acqua liquida. A riguardo ci sono diverse teorie che vanno dalla liquifazione dei gas prodotti dai vulcani, durante il raffredamento della terra, all'acqua portata direttamente  dalla collusione con grosse comete.

I primi organismi viventi furono batteri unicellulari e alghe azzurre: la loro cellula molto semplice e senza nucleo è chiamata procariota.

I primi organismi procarioti autotrofi, sfruttando l'energia solare, scissero l'ossido di carbonio liberando ossigeno e creando così le condizioni per un nuovo tipo di respirazione.

Due miliardi di anni fa fecero la loro comparsa i primi organismi unicellulari eucarioti, che, a differenza dei batteri, avevano una cellula con un nucleo ben organizzato.

750 milioni di anni fa cominciarono a svilupparsi gli organismi eucarioti pluricellulari: i primi ad apparire furono i vegetali, in forma di alghe pluricellulari, mentre per gli animali occorrerà aspettare ancora 100 milioni di anni. A partire dalle prime cellule, l'evoluzione ha selezionato forme viventi anche molto diverse fra loro.

Gli organismi autotrofi, favorirono una super produzione di ossigeno negli ambienti acquatici marini, stimolando a sua volta l'evoluzione degli eterotrofi unicellulari ad eterotrofi pluricellulari.

I primi organismi pluricellulari furono quasi sicuramente gli autotrofi. I primordiali Organismi autotrofi  svilupatisi nel calore e nelle radiazioni luminose risalgono agli albori dell'inizio della vita sul nostro pianeta.

Immagine dello strato di ozono che avvolge la terra, si noti il profondo diradamento sull'Antartide (2001).

Fonte foto

Sicuramente i tre fenomeni fondamentali che hanno  favorito la nascita della vita sulla terra sono tre:

1) nascita del campo magnetico terrestre, con la formazione della magnetosfera che crea uno scudo elettromagnetico  nei confronti dei raggi cosmici;

2) formazione dell'atmosfera e dell' ossigeno e dell'ozono. L’ossigeno, che è il componente fondamentale dell’atmosfera senza il quale non esisterebbe la vita, dovrebbe invece essersi formato dalla dissociazione del vapore acqueo sotto l’azione di scariche elettriche, oltre che per l’azione della radiazione solare nell’alta atmosfera. Dopo la comparsa della vita autotrofa, l’ossigeno si forma a seguito della fotosintesi clorofilliana operata da organismi autotrofi. File pdf  Dipartimento Scienze della terra Modena La conversione fotochimica dell’ossigeno diede luogo alla formazione dello strato di ozono che protegge la Terra dai raggi ultravioletti.

3) formazione dell'acqua liquida. La condensazione del vapore acqueo in acqua piovana diede origine nel corso di milioni di anni agli oceani.

Secondo capitolo in fase di  realizzazione

L' unità geocronologica utilizzata in geologia è l'EONE. È  il gradino più alto nella classificazione e suddivisione dei tempi geologici;  L'inizio e la fine cronologica tra un eone e l'altro è dovuto essenzialmente ad un marcato cambiamento della VITA sulla terra.

Nella geogenesi della terra si determinano 4 eoni dal più recente al più arcaico. Generalmete viene indicato Precambriano i tre Eoni precedenti al fanerozoico. L'unico eone che non viene suddiviso in ere è l'Adeano.

    Fanerozoico (iniziato 545 milioni di anni fa)

    Proterozoico (tra 2500 e 545 milioni di anni fa)

    Archeano o Criptozoico (tra 3800 e 2500 milioni di anni fa)

    Adeano o Azoico (prima di 3800 milioni di anni fa)

ERE DELL’EONE ARECHENO

1.                       ERA EOARCHEANA

        PROCARIOTI MONOCELLULARI ARCHAEA NON AUTOTROFI

DURANTE QUESTA  ERA  SI RITIENE CHE ABBIANO AVUTO ORIGINE  I PRIMI ORGANISMI UNICELLULARI PRIVI DI NUCLEO E CON DNA LIBERO NEL CITOPLASMA  NON PROTETTO ALL'INTERNO DELLA MEMBRANA NUCLEARE, PRIVI DI ORGANELLI .IN REALTA' GLI ARCHAEA HANNO AVUTO UNA LORO EVOLUZIONE INDIPENDENTE DAGLI ALTRI ESSERI VIVENTI (PROCARIOTI EUECARIOTI). NEL DISTRETTO DI ISUA  NELLA GROELANDIA OCCIDENTALE, SONO STATI RINVENUTI SEDIMENTI DI ARCHAEON PIU ANTICHI CONOSCIUTI RISALENTI A CIRCA 3,8 MILIARDI DI ANNI FA'. IN BASE A STUDI FATTI DAL DOTT. CARLO W. E DAI SUOI COLLABORATORI  SUL DNA DI BATTERI TERMOFILI E SU PROCARIOTI BATTERI E ORGANISMI EUKARIOTI. SI NOTO CHE NON C'ERA NESSUNA CORRELAZIONE FILOGENETICA. DA QUESTO STUDIO NACQUE UN NUOVO MODELLO DI CLASSIFICAZIONE  DEGLI ORGANISMI VIVENTI, BASATO ESSENZIALMENTE SULLE AFFINITA' FILOGENETICHE. QUINDI IN SEGUITO FU DECISO DI SUDDUVIDERE GLI ORGANISMI VIVENTI IN TRE DOMINI: BACTERIA -ARCHAEA -EUCARYOTA

Quindi possiamo dire che verso la fine del periodo pregeologico (Eone Adeano) e l'inizio dell'era eoarcheana si  svilupparono probabilmente i primi batteri archaeon .

Approfondimenti sul web

PYRODICTIUM ABYSSI
Zipcodezoo.com

Bibliografia


.                       ERA PALEOARCHEANA

                                         PROCARIOTI AUTOTTROFI UN ERA GEOLOGICA

Stromatoliti - Pilbara cratone - Australia Occidentale

IL PALEOARCHEANO E'  UN ERA GEOLOGICA APPARTENENTE ALL'EONE ARCHEANO . IL PERIODO TEMPORALE VA ALL'INCIRCA DA 3600 A 3200 MILIONI DI ANNI FA. IL PERIODO NON E' DEFINITO DA UNO SPECIFICO LIVELLO STRATIGRAFICO DELLE ROCCE SULLA TERRA. L'ERA PALEOARCHEANA SEGUE L'ERA  EOARCHEANA ED  E' PRECEDENTE  ALL'ERA EOARCHEANO.

IN IN QUESTA FASE PROBABILMENTE SI SONO SVILUPPATI I PRIMI BATTERI CAPACI DI COMPIERE LA FOTOSINTESI SICURAMENETE DI TIPO ANOSSICO (BATTERI AUTOTROFI). SI RITIENE CHE LE PRESENZE BATTERICHE BEN CONSERVATE SONO QUELLE PRESENTI SUGLI STROMATOLITI  CHE SI INIZIARONO A FORMARE CIRCA 3500 MILIONI DI ANNI FA TROVATI IN ALCUNI SITI IN AUSTRALIA OCCIDENTALE.

.                       ERA MESOARCHEANA

QUESTA ERA E' LA TERZA ERA GEOLOGICA DELL'EONE ARCHEANO. VA 3200 MILIONI DI ANNI A 2800 DI ANNI FA LA SUA DURATA  E DI CIRCA 400 MILIONI DI ANNI *

IL PERIODO NON CORRISPONDE AD UN PRECISO LIVELLO STRATIGRAFICO DI SEZIONE ROCCIOSE SULLA TERRA MA E' DEFINITO CRONOLOGICAMENTE. NON HA QUINDI UN GSSP DEFINITO DALLA COMMISSIONE INTERNAZIONALE DI STRATIGRAFIA.

ANIMAZIONE PRESA DA WIKIPEDIA ( DIVISIONE DEL SUPER CONTINENTE PANGEA)

NEL MESOARCHEANO SI MANIFESTO LA PRIMA GLACIAZIONE, AVVENUTA CIRCA 2900 MILIONI DI ANI FA. TALE GLACIAZIONE SI RITIENE CHE SIA STATA CAUSATA DA UN CAMBIAMENTO CLIMATICO DOVUTO ALLE ATTIVITA' METABOLICHE DEI PRIMI ORGANISMI MONOCELLULARI AUTOTROFI ED ETEROTROFI. IN QUESTO PERIODO IL SUPERCONTINENTE (IL VAALBARA) INIZIO A FRAMMENTARSI INTORNO AI 2800 MIONI DI ANNI FA. IN QUESTO PERIODO LE STROMATOLITI ERANO MOLTO PRESENTI.

.                       ERA NEOARCHEANO

IL NEOARCHEANO VA DAL 2800 A 2500 MILIONI  FA. IL PERIODO NON CORRISPONDE AD UN PRECISO LIVELLO STRATIGRAFICO DI SEZIONE ROCCIOSE SULLA TERRA MA E' DEFINITO CRONOLOGICAMENTE. NON HA QUINDI UN GSSP DEFINITO DALLA COMMISSIONE INTERNAZIONALE DI STRATIGRAFIA. IN QUESTA FASE I BATTERI AUTOTROFI, I CINOBATTERI, MIGLIORANO LA LORO ATTIVITA' FOTOSINTETICA PRODUCENDO UN ENORME QUANTITA' DI OSSIGENO ATTIVANDO REAZIONI OSSIDATIVE, MODIFICANDO LA COSTITUZIONE DELLE ROCCE E QUINDI DELLA CROSTA TERRESTRE. QUESTA SUPER PRODUZIONE DI OSSIGENO PORTO ALLA SCOMPARSA DI TUTTE QUELLE FORME DI VITA ANOSSICHE, TALE EVENTO E' CONOSCIUTO ANCHE COME CATASTROFE DELL'OSSIGENO, PERIODO SIDERIANO.