Przejdź do dokumentu
Benvingut a StudocuRegistra’t per accedir als millors recursos d’estudi
Gość-użytkownik
0obserwujący
Prześlij
Strona głównaMoja BibliotekaZapytaj SI
  • Nie masz jeszcze żadnych ostatnich pozycji.
Moja Biblioteka
  • Nie masz jeszcze żadnych kursów.
  • Nie masz jeszcze żadnych książek.
  • Nie mam jeszcze Studylists.

Mikrobiologia wykład 2

metabolizm mikrobiologia - biotechnnologia
Kurs

Mikrobiologia Ogólna

18 Dokumenty
Studenci udostępnili 18 dokumentów w tym kursie
Rok akademicki: 2020/2021
Przesłane przez:
Anonimowy Student
Ten dokument został przesłany przez studenta, takiego jak Ty, który zażyczył sobie zachować anonimowość.
Uniwersytet Medyczny w Lodzi

Komentarze

Aby publikować komentarze, zaloguj się lub zarejestruj się.

Inni studenci przeglądali również:

Inne powiązane dokumenty

Przejrzyj tekst

Metabolizm bakterii

Metabolizm to wszystkie procesy biochemiczne zachodzące w żywym organizmie które

zapewniają funkcjonowanie i wzrost

  • Możemy wyróżnić anabolizm (reakcje syntezy, które wymagają energii - endoergiczne) - rozkład cukrów prostych, aminokwasów oraz złożonych związków wielocząsteczkowych jak wielocukry, białka, kwasy nukleinowe katabolizm (reakcje rozkładu które z reguły dostarczają energii magazynowanej w większości przypadków w postaci ATP - egzoergiczne) Jeśli rozkładane są związki organiczne to szlaki katabolicznych dostarczają też prekursorów niezbędnych do biosyntezy różnych składników komórki takie szlaki są nazywane Amfibolicznymi ATP może powstawać w wyniku:
  • fosforylacji substratowej - bezpośredni
  • fosforylacji oksydacyjnej
  • lub w procesie bifurkacji elektronów.

Fosforylacji substratowej - zachodzi w cytoplazmie jest głównym sposobem syntezy ATP u chemoorganotrofów przeprowadzających fermentacja. W czasie utleniania substratów wytwarzane są związki o wysokim potencjale przynoszenia grupy fosforanowe, które są zdolne do fosforylacji ADP z udziałem odpowiednich kinaz.

1,3-bisfosfoglicerynian + ADP —> 3-fosfoglicerynian + ATP

Fosforylacja oksydacyjna jest związana z łańcuchem transportu elektronów - mogą być białkami Lipidami, w którym akceptorem elektronu może być tlen (oddychanie tlenowe) lub inny niż tlen pierwiastek lub związek (oddychanie beztlenowe). Składnikiem etyce przekazujący elektrony od dehydrogenaz do oksydaz są Chinony Istnieją trzy rodzaje syntez ATP:

  • TYPU V - występuje w błonach wakuol i lizosomów u eukariontów także u bakterii u których są odpowiedzialne za zakwaszenie cytoplazmy wyniku importu protonów połączonego z hydroliza ATP
  • TYPU F - występujące u większości prokariotów eukariotów służą do syntezy atp z wykorzystaniem gradientu protonowego
  • TYPU A - wystepują u większości archeonów, są one strukturalnie podobne do syntaz typu V ale ich działanie prowadzi do syntezy ATP

Bifurkacja elektronów występuje u niektórych bakterii bezwzględnie beztlenowych. Zjawisko jest możliwe dzięki białkom zawierającym flawiny. Białka te katalizują redukcję ferredoksyny z wykorzystaniem donora elektronów o bardziej dodatnim potencjale redoks niż ferredoksyna. Zredukowana ferredoksyna jest utleniania z wykorzystaniem NAD+ albo H+ a ujemny zredukowany potencjał ferredoksyny jest przekształcany w elektrochemiczny potencjał protonowy lub sodowy, który napędza syntezę ATP.

Metabolizm zależy od transportu ze środowiska związków chemicznych, najczęściej jest to proces aktywny zachodzący wbrew gradientowi stężeń zatem wymagające dodatkowania energii

Enzymy odgrywają rolę Biokatalizatorów przyspieszają tempo reakcji nie mają wpływu na równowagę. Typ przestrzennego ukształtowanie enzymu odpowiada za jego : swoistość substratowa czyli zdolność do rozpoznawania właściwego substratu połączenia się z nim swoistość działania czyli katalizowane przemian substratów określonym kierunku

Kofaktory - jony metali lub mało cząsteczkowe związki organiczne zwane koenzymam powstają z witamin np. z kwasu foliowego

koenzym + apoenzym = holoenzym

Jony metali uczestniczą w aktywności enzymatycznej ale również wiązaniu substratu a także mogą pomagać utrzymywanie odpowiedniej struktury przestrzennej enzymu

Oksydoreduktazy - przeprowadzają reakcje utleniania redukcji którym między cząsteczkami są przenoszone atomy tlenu wodoru lub elektrony Transferazy - katalizują przenoszenie atomów lub grupa atomowych Hydrolazy - katalizują reakcje rozkładu przebiegającego z udziałem cząsteczki wody Lipazy - katalizują reakcje eliminacji w których grupa atomów jest usuwana z substratu Izomerazy - katalizuje przeniesienie grupy w obrębie danej cząsteczki Ligazy - łączą kowalencyjnie dwie cząsteczki dzięki hydrolizie ATP Dekarboksylazy - wykorzystują do wytworzenia gradientu sodowego energii uwalnianej w czasie dekarboksylacji kwasu di- i trikarboksylowych

Pierwszym etapem Katalizy jest utworzenie kompleksu substratu z enzymem w miejscu zwanym miejscem aktywnym enzymu. Jeśli enzym wymaga kofaktora do działania to on również wiążą się w tym miejscu. Miejsce aktywne są szczelinami lub zagłębieniami w cząsteczce enzymu które pasują przestrzennie do substratu.

Aktywność enzymów może być hamowana przez inhibitory, proces może być odwracalne lub nieodwracalne jeśli inhibitor wiąże się silnie z białkiem. Inhibitory zmniejszają liczbę cząsteczek enzymu z którymi może się związać substrat co prowadzi do zmniejszenia szybkości katalizy

Enzymy mogą występować w cytoplazmie w błonach w przestrzeni peryplazmatycznej u bakterii Gramujemnech

Wymagania pokarmowe bakterii 1 – ciśnienie osmotyczne wody na zewnątrz komórki nie może być większe niż wewnątrz komórki; w przeciwnym razie woda staje się niedostępna dla drobnoustroju 2.Źródła energii – energia światła (fototrofy), energia chemiczna (chemotrofy) 3 elektronów – związki nieorganiczne (litotrofy), związki organiczne (organotrofy) 4.Źródło węgla wykorzystywane podczas syntezy – dwutlenek węgla (autotrofy), związki organiczne (heterotrofy) 5.Źródła pierwiastków biogennych jak węgiel, tlen, wodór, azot, fosfor i siarka oraz niektórych kationów (potas, sód, magnez, wapń). Dodatkowo mikroelementy: żelazo, cynk, molibden, kobalt, miedź, mangan 6.Źródła akceptorów elektronów – pochodzą z utleniania pierwiastków lub związków chemicznych. Jeżeli akceptorem elektronów w łańcuchu transportu elektronów jest tlen (mówimy wówczas o oddychaniu tlenowym), gdy akceptorem elektronów w łańcuchu transportu elektronów jest inny pierwiastek (np. siarka) lub związek (np. siarczan) (mówimy wówczas o oddychaniu beztlenowym) 7ów wzrostowych – których sam drobnoustrój nie potrafi sobie zsyntetyzować (auksotrofy) 8ów fizycznych niezbędnych do wzrostu, metabolizmu i rozmnażania (temperatura, ciśnienie, pH)

Istnieją dwa typy donorów elektronów, ktore redukują NAD i NADP (związki organiczne)

Bakterie wykorzystujące metan

  1. Bakterie produkujące enzym monooksygenazę metanową mogą wykorzystywać metan do celów budulcowych i energetycznych. Bakterie te nazywamy metanotrofami a ich nazwy rodzajowe zaczynają się od przedrostka Methylo- np. Methylococcus spp. Bakterie te mają system błon wewnątrzcytoplazmatycznych w skład których wchodzą związki steroidowe.

  2. Bakterie tlenowe metanotrofowe utleniają metan, a produktem końcowym jest dwutlenek węgla. W czasie przemian powstają zredukowane cząsteczki NADH, które zasilają transport elektronów przez łańcuch oddechowy prowadząc do wytwarzania siły protonomotorycznej która może być wykorzystana przez komórkę do syntezy ATP.

Utlenianie metanu przez bakterie metanotroficzne 1 metanowa 2 metanolowi 3 aldehydu mrówkowego 4 mrówczanowa

  1. Bakterie beztlenowe – utleniają metan z wykorzystaniem azotynów lub innych związków np. siarczanów; rodzaj użytego związku zależy od typu enzymu który posiadają bakterie (N-DAMO – nitrite-dependent anaerobic methane oxidation jest procesem biologicznym w którym wytwarzany jest tlen cząsteczkowy; S-DAMO- sulphate- dependent anaerobic methane oxidation) Bakterie te przekształcają dwie cząsteczki tlenku azotu w azot cząsteczkowy i tlen cząsteczkowy. Tlen cząsteczkowy jest wykorzystane przez drobnoustroje do utleniania metanu.

Związki aromatyczne również obficie wystepują w środowisku i mogą być wykorzystywane jako źródło węgla i energii przez Prokarioty Węglowodory Alifatyczna mogą być również wykorzystywane jako źródło energii. Związki są nierozpuszczalne w wodzie i problemem jest ich przeniesienie przez ścianę komórkową do błony cytoplazmatycznej gdzie mogą być metabolizowany Związki aromatyczne również obficie wystepują w środowisku i mogą być wykorzystywane jako źródło węgla i energii przez Prokarioty.

1 rozkładane są przez enzymy bakteryjne wydzielane do środowiska 2śród najczęściej wykorzystywanych wielocukrów możemy wyróżnić

! "celulozę trawiona przez celulazy mające albo charakter endoglukanaz

(hydrolizują wiązanie beta 1,4 w środku łańcucha albo charakter egzoglukanaz odłączających

disacharyd celobiozę od łańcuchów glukanowych

! "Skrobię – rozkładana przez amylazę

! "Glikogen – rozkładany przez amylazę

! "Chitina – rozkładana przez chitynazy

  1. Pod wpływem enzymów wielocukry są rozkładane do związków prostszych z które następnie włączane są do szlaków metabolicznych: Emdena-Mayerhofa-Parnasa (glikoliza), Entnera-

Doudoroffa, szlak heksozomonofosforanowy (cykl pentozofosforanowy).

Produkty tych szlaków służą następnie do wytworzenia energii na drodze fosforylacji oksydacyjnej zachodzącej w warunkach tlenowych (akceptorem elektronów jest tlen - oddychanie tlenowe) lub beztlenowych (akceptorem elektronów w łańcuchu oddechowym jest inny niż tlen pierwiastek lub związek -oddychanie beztlenowe) lub na drodze fosforylacji

substratowej zachodzącej w warunkach beztlenowych (tzw. proces fermentacji)

Azot – pierwiastek biogenny- do syntezy związków

1 w skład aminokwasów, puryn, pirymidyn, aminocukrów, niektórych lipidów czy witamin 2 źródłem azotu jest amoniak 3 komórce kluczową rolę włączania amoniaku do związków zawierających azot odgrywają glutaminian i glutamina; mniej niż 5% azotu pochodzi z asparaginianu. 4ób włączania amoniaku zależy nie tylko od enzymów występujących u bakterii ale również od jego stężenia. 5 stężenie amoniaku jest duże, dehydrogenaza glutaminianowa, włącza amoniak do alfa- ketoglutaranu i powstaje glutamina 6 stężenie amoniaku jest małe, dehydrogenaza glutaminianowa jest nieaktywna; wzrasta natomiast

SIARCZAN

-Aktywacji reakcji z ATP i powstaje APS -APS jest przekształcane w PAPS -PAPS jest redukowany do siarczanu A ten do siarczku -siarczku i seryny syntetyzowana jest cysteina

TRIOSIARCZAN jak widać z obrazka może być wykorzystywany do biosyntezy cysteiny

Fosfor –pierwiastek biogenny- synteza związków

  1. Występuje w komórce w postaci estrów fosforanów, jest wykorzystywany do syntezy ATP z ADP w procesie fosforylacji substratowej lub oksydacyjnej
  2. Wchodzi w skład nukleotydów, fosfolipidów, kwasów tejchojowych czy ufosforylowanych form niektórych związków organicznych
  3. Organiczne związki będące polimerami zawierające grupy fosforanowe są hydrolizowane przez ektoenzymy wydzielane przez mikroorganizmy; jako drobnocząsteczkowe związki są pobierane przez komórki do przestrzeni periplazmatycznej. Tam fosfatazy hydrolizują organiczne estry fosforanów uwalniając fosforan nieorganiczny.
  4. Nieorganiczne związki zawierające fosfor są transportowane przez kanały porynowe do peryplazmy; z peryplazmy do cytoplazmy dostają się albo na skutek działania systemu Pit (gdy stężenie fosforu jest wysokie) lub systemu PST, który należy do systemów ABC

Kwasy fosfonowe zawierają wiązanie Węgiel-Fosfor które może być rozszczepione przez przez różne enzymy najlepiej poznane są liazy C-P i Hydrolazy C-P które rozkładają Fosfoniany uwolnieniem nieorganicznych fosforanów i odpowiedniego węgla.

Żelazo – pierwiastek biogenny – synteza związków

1 kofaktorem, wchodzi w skład wielu metaloprotein które uczestniczą w procesach metabolicznych. 2 wykorzystać żelazo znajdujące się w środowisku, bakterie wytwarzają syderofory czyli peptydy lub pochodne katecholu albo kwasów hydroksamowych. Syderofory są wydzielane przez komórki bakteryjne do środowiska, gdzie wiążą żelazo. Taki kompleks przyłącza się do błonowego receptora i następnie jest transportowany do komórki. Proces transportu wymaga energii pochodzącej z ATP. W cytoplazmie żelazo ulega uwolnieniu i jest wykorzystywane w procesach komórkowych: wchodzi w skład cytochromów uczestniczących w procesie fosforylacji oksydacyjnej, jest zaangażowane w redukcję rybonukleotydów i azotu cząsteczkowego, wspomaga pracę monooksygenazy metanowej (niehemowe żelazo-zależne monooksygenazy, wykorzystują dwa atomy żelaza jako kofaktory) 3 żelaza może być szkodliwy dla komórki bakteryjnej, dlatego komórka bakteryjne wykształciła mechanizm magazynowania żelaza, które w tej formie jest nietoksyczne dla komórki. Jest to możliwe dzięki ferrytynie- białku globularnemu które wiąże żelazo

Czynniki wzrostowe

1 wszystkie bakterie potrafią wykorzystywać pierwiastki biogenne lub inne związki do syntezy własnych związków zwanych czynnikami wzrostowymi. Bakterie takie muszą pozyskiwać gotowe związki (czynniki wzrostowe) ze środowiska. Takie bakterie nazywamy auksotrofami. 2ęstsze związki wykorzystywane przez auksotrofy to witaminy, aminokwasy, puryny pirymidyny, cholesterol, hem, kwasy tłuszczowe

3 które do prawidłowego wzrostu i funkcjonowania wymagają obecności w podłożu tylko jednego prostego związku będącego źródłem węgla oraz soli mineralnych nazywamy prototrofami

Główne szlaki metaboliczne

Rozkład cukrów do pirogronianu służący zarówno celem energetycznym jaki Biosyntetyczne jest kluczowy w metabolizmie organizmu we wszystkich trzech domen życia rozkład cukrów może być cenowy lub zachodzić beztlenowo

Szlak Emdena-Meyerhofa-Parnasa (EMP)

(glikoliza)

  1. Najpowszechniejszy sposób wykorzystania glukozy przez drobnoustroje
  2. Może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych jak i beztlenowych
  3. W pierwszym etapie glukoza jest przekształcana !w komórce (cytoplazmie) do glukozo-6-fosforanu przy udziale

enzymu heksokinazy

!w czasie transportu ze środowiska zewnętrznego do cytoplazmy do glukozo-6-fosforanu. Jest to możliwe ponieważ bakterie wykształciły system fosfotransferazoey (PTS). System ten umożliwia modyfikacje chemiczną substratu ( fosforylację) podczas jego przechodzenia przez błonę cytoplazmatyczną. Donorem grupy fosforanowej jest fosfoenolopirogronian. U E system PTS składa się z cytoplazmatycznego enzymu EI, cytoplazmatycznego białka HPr oraz enzymu EII (enzym zbud z 3 podjednostek EIIA, B, oraz C). Grupa fosforanowa jest przekazywana z udziałem białka HPr i enzymu EI z fosfoeneolopirogronianu na enzym EII. EII transportuje cukier przez błonę cytoplazmatyczną równocześnie go fosforyzując. System PTS występuje głównie u bakterii beztlenowych oraz u warunkowych tlenowców. Za pomocą systemu PTS mogą być transportowane też inne związki np. fruktoza, celobioza (dwucukier), mannitol (alkohol

cukrowy)

!w komórce od glikogen pod wpływem fosforylazy glikogenu jest odłączany glukozo-1-fosforan, który następnie przy udziale

fosfoglukozomutazy jest przekształcany do glukoz-6-fosforanu

Glukoza + 2 ADP + 2 Pi + 2NAD+ —> 2 pirogronian + 2ATP + 2 NADH + 2H+

Glikoliza będące szlakiem Amfibolicznym dostarczenie tylko atp ale również związków

pośrednich do szlaków biosyntezy

3 glukozo-6-fosforan + 6NADP+ + 3H2O —> 2 fruktozo-6-fosforan + aldehyd 3-

fosfoglicerynowy +3CO2 + 6NADPH + 6H+

Dalsze losy glukozy

  1. Niezależnie od szlaku jaki służy do rozkładu glukozy: glikoliza, szlak Entnera-Doudoroffa czy szlak HMP końcowym produktem jest pirogronian, który powstaje z aldehydu-3- fosfoglicerynowego.
  2. Pirogronian ulega utlenieniu przez układ zwany dehydrogenazą pirogronianiową z wytworzeniem dwutlenku węgla i acetylo- koenzymy A (jest to cząsteczka koenzymu A połączona z octanem wysokoenergetycznym wiązaniem tioestrowym). Dodatkowo powstaje NADH. Acetylo-CoA je włączany do cyklu kwasów trójkarboksylowych (cykl kwasu cytrynowego).
  3. Pirogronian lub powstałe z niego związki organiczne w warunkach beztlenowych mogą służyć jako końcowy akceptor elektronów. W procesie fosforylacji substratowej syntetyzowany jest ATP. W procesie fermentacji elektrony są odrywane od utlenianego substratu i przenoszone na endogenny akceptor; brak jest etapów pośrednich ich przenoszenia przez łańcuch transportu elektronów, jak ma to miejsce w oddychaniu.

Fermentacja jest beztlenowym procesem rozkładu związków organicznych zachodzące w

cytoplazmie.

Fermentacja – fosforylacja substratowa

1 procesie fermentacji węglowodanów końcowym akceptorem elektronów jest pirogronian lub związki które są z niego wytwarzane 2 końcowymi fermentacji są krótko łańcuchowe kwasy karboksylowe (mrówczan, octan, mleczan, maślan, propionian), dwutlenek węgla, wodór, etanol, glicerol, acetoina, 2,3- butanodiol 3 fermentacji poza dostarczeniem swoistych dla danego typu reakcji produktów, prowadzi do wytworzenia energii 4 ATP jest możliwa dzięki fosforylacji substratowej z udziałem odpowiednich kinaz 5 fermentacji z utlenienia substratu powstaje związek który będzie stanowił endo Genne Akceptor elektronów służące do bezpośredniej regeneracji NAD+, bez udziału innych przenośników elektronów

Homo- i hetero-fermentacja mlekowa

1 mlekowa – heksozy są rozkładane do pirogronianu, który słuzy jako końcowy akceptor elektronów i zostaje przekształcony w mleczan. Reakcja przebiega dzięki dehydrogenazie mleczanowej zależnej od NAD

Glukoza. + 2ADP + 2Pi —> 2 mleczan + 2 ATP

2 mlekowa – heksozy są rozkładane w szlaku HMP do pentozo-5-fosforanu a następnie do ksylulozo-5-fosforanu.. Ksylulozo-5- fosforan jest rozszczepiany przez fosfoketolazę na aldehyd-3-fosfoglicerynowy i acetylofosforan. Aldehyd-3-fosfoglicerynowy jest przekształcany do pirogronianiu. Pirogronian zostaje przekształcony do mleczanu. Z kolei acetylofosforan jest albo przekształcany do octanu z wytworzeniem ATP przez acetylokinazę albo jest przekształcany do acetylo- CoA a ten do etanolu

Glukoza + ADP + Pi —> mlecza + etanol + CO2 + ATP

Fermentacja alkoholowa

Jest prowadzona głównie przez grzyby które metabolizują glukozę w procesie glikolizy do kwasu pirogronowego; bakterie metabolizują glukozę w szlaku ED. Powstający pirogronian jest przekształcany do aldehydu octowego z udziałem dehydrogenazy pirogronianowej. Aldehyd octowy stanowi akceptor elektronów i jest redukowany do etanolu

glukoza + 2Pi + 2ADP + 2H+—> 2 etanol + 2CO2 + 2ATP + 2H2O

Fermentacja kwasów mieszanych

1 rodzaj fermentacji jest prowadzony przez bakterie należące do rodziny Enterobacteriaceae 2 tej fermentacji są etanol oraz kwasy karboksylowe: octowy, mlekowy, bursztynowy oraz mrówkowy. 3 pierwszym etapie glukoza jest rozkładana do fosfoenolopirogronianu a ten do pirogronianiu na drodze glikolizy 4ępnie pirogronian ulega częściowej redukcji do mleczanu 5ła część pirogronianiu jest przekształcana w acetylo-CoA. Produktem ubocznym tej reakcji jest mrówczan który jest przekształcany przez liazę mrówczan:wodór do dwutlenku węgla i wodoru. Te bakterie w czasie fermentacji wytwarzają gazy 6-CoA przy udziale fosfotransacetylazy jest przekształcany do acetylofosforanu a ten do octanu 7-CoA przy udziale dehydrogenazy aldehydu octowego jest przekształcany do aldehydu octowego a ten do etanolu 8 niektórych bakterii pirogronian może być dodatkowo przekształcany do acetoiny, która jest redukowana do 2,3-butanodiolu 9 powstajacy w czasie glikoliz może być również przekształcony do szczawiooctanu a ten do bursztynianiu

Beta-oksydacja kwasów tłuszczowych Dalszy rozkład kwasów tłuszczowych odbywa się w szlaku zwanym Beta-oksydacja zaczyna się on od ich aktywacji dzięki przekształceniu wy pochodne acylo-CoA co zachodzi z udziałem ATP I syntetazy acylo- CoA. W kwasach nasyconych łańcuchach tłuszczowy acylo-CoA ulega rozkładowi dzięki powtarzającym się reakcją:

  • utlenienie acylo-CoA zachodzące z udziałem FAD w wyniku czego powstaje poddwójnej wiązanie -uwodnienie Wiązania podwójnego z wytworzeniem grupy hydroksylowej -utlenienie grupy hydroksylowej do grupy Keto z udziałem NAD+ -Tiolizy przez acetylo-CoA z udziałem beta-ketotiolazy

Wyniku tych reakcji łańcuchowej wodorowy grupy acylowy skraca się o dwa atomy węgla powstaje: acetylo-CoA, NADH i FADH

Cykl glioksalowy Umożliwiono bakterie tlenowe wzrost w podłożach zawierających związki dwóchwęglowe jako jedyne źródło węgla i energii oraz inne związki, których rozkład prowadzi do powstania jednostek dwuwęglowych. Cykl ten przypomina TCA z tym że brakuje w nim dwóch reakcji dekarboksylacji związku z czym acetylo-CoA nie jest utleniany do CO2 lecz powstają dzięki niemu Intermediaty potrzebne w reakcjach biosyntezy, octan wchodząc do cyklu musi najpierw ulec aktywacji z udziałem ATP I syntazy.

-acetylo-CoA ulega kondensacji ze szczawiooctanu wyniku czego powstaje Cytrynian który ulega izomeryzacji do Izocytrynianu -liaza izocytrynianowa pierwsze enzym kluczowych dla tego szlaku, rozkłada Izocytrynian doglioksalanu i bursztynianu -synteza jabłczanowa drugi enzym kluczowy, katalizuje reakcje kondensacji glioksadlanu z drugą cząsteczkom acetylo-Coa z wytworzeniem jabłczanu

  • Jabłczak ulega utlenieniu do szczawiooctanu z udziałem NAD+

2 acetylo-CoA + NAD+ + 2H20 —. Bursztynian + 2CoA + NADH + 2H+

Czy ten dokument był pomocny?

Mikrobiologia wykład 2

Kurs: Mikrobiologia Ogólna

18 Dokumenty
Studenci udostępnili 18 dokumentów w tym kursie

Uniwersytet: Uniwersytet Medyczny w Lodzi

Czy ten dokument był pomocny?
Metabolizm bakterii
Metabolizm to wszystkie procesy biochemiczne zachodzące w żywym organizmie które
zapewniają funkcjonowanie i wzrost #
•Możemy wyróżnić anabolizm (reakcje syntezy, które wymagają energii - endoergiczne) -
rozkład cukrów prostych, aminokwasów oraz złożonych związków wielocząsteczkowych jak
wielocukry, białka, kwasy nukleinowe&
katabolizm (reakcje rozkładu które z reguły dostarczają energii magazynowanej w większości
przypadków w postaci ATP - egzoergiczne)&
Jeśli rozkładane są związki organiczne to szlaki katabolicznych dostarczają też prekursorów
niezbędnych do biosyntezy różnych składników komórki takie szlaki są nazywane
Amfibolicznymi&
ATP może powstawać w wyniku: #
•fosforylacji substratowej - bezpośredni
•fosforylacji oksydacyjnej
•lub w procesie bifurkacji elektronów.
Fosforylacji substratowej - zachodzi w cytoplazmie jest głównym sposobem syntezy ATP u
chemoorganotrofów przeprowadzających fermentacja. W czasie utleniania substratów
wytwarzane są związki o wysokim potencjale przynoszenia grupy fosforanowe, które są zdolne do
fosforylacji ADP z udziałem odpowiednich kinaz.
1,3-bisfosfoglicerynian + ADP —> 3-fosfoglicerynian + ATP
Fosforylacja oksydacyjna jest związana z łańcuchem transportu elektronów - mogą być białkami
Lipidami, w którym akceptorem elektronu może być tlen (oddychanie tlenowe) lub inny niż tlen
pierwiastek lub związek (oddychanie beztlenowe) . &
Składnikiem etyce przekazujący elektrony od dehydrogenaz do oksydaz są Chinony#
Istnieją trzy rodzaje syntez ATP:
-TYPU V - występuje w błonach wakuol i lizosomów u eukariontów także u bakterii u których są
odpowiedzialne za zakwaszenie cytoplazmy wyniku importu protonów połączonego z hydroliza
ATP#
-TYPU F - występujące u większości prokariotów eukariotów służą do syntezy atp z
wykorzystaniem gradientu protonowego#
-TYPU A - wystepują u większości archeonów, są one strukturalnie podobne do syntaz typu V
ale ich działanie prowadzi do syntezy ATP#
Bifurkacja elektronów występuje u niektórych
bakterii bezwzględnie beztlenowych. Zjawisko
jest możliwe dzięki białkom zawierającym
flawiny. Białka te katalizują redukcję ferredoksyny
z wykorzystaniem donora elektronów o bardziej
dodatnim potencjale redoks niż ferredoksyna.
Zredukowana ferredoksyna jest utleniania z
wykorzystaniem NAD+ albo H+ a ujemny
zredukowany potencjał ferredoksyny jest
przekształcany w elektrochemiczny potencjał
protonowy lub sodowy, który napędza syntezę
ATP. #
Metabolizm zależy od transportu ze środowiska związków chemicznych, najczęściej jest to proces
aktywny zachodzący wbrew gradientowi stężeń zatem wymagające dodatkowania energii

Inni studenci przeglądali również:

Inne powiązane dokumenty