wykład 8 - wykłady - agatakami

wykład 8.doc
(38 KB) Pobierz
23.04.2013r.
PRZEMIANY METABOLICZNE DOSTARCZAJACE ENERGII
Drobnoustroje cechuje znaczne zróżnicowanie procesów katabolicznych.
Mają one charakter procesów oksydacyjnych, a wydzielająca się przy tym energia jest magazynowana i może
być użyta do:
-syntezy składników komórki (anabolizm);
-pobierania pokarmów;
-wzrostu i rozmnażania;
-wykorzystywania ruchów;
-wydzielania światła (bioluminescencja).
PRZEMIANY METABOLICZNE DOSTARCZAJĄCE ENERGII
-oddychanie tlenowe – w którym końcowym akceptorem pochodzącym z utleniania substratu jest tlen;
-oddychanie beztlenowe – w którym końcowym akceptorem elektorów są różne związki nieorganiczne na
wysokim stopniu utlenienia (siarczany, azotany, węglany).
FERMENTACJA – gdzie końcowym akceptorem elektronów są substancje organiczne.
SPOSOBY ODDYCHANIA DROBNOUSTROJÓW
MIKROORGANIZMY
TLENOWE
BEZTLENOWE
Fermentujące
wykorzystujące nieorganiczny
akceptor elektronów inni niż tlen
ODDYCHANIE TLENOWE – istotą oddychania tlenowego jest utlenienie substratu z równoczesnym
odłączeniem protonów (H+), czyli:
Substrat ->(dehydrogenaza) substrat utleniony + elektrony
GLIKOLIZA
Jest to jeden z najbardziej rozpowszechnionych mechanizmów przekształcania substratu oddechowego.
Glikolizę poprzedza fosforylacja i wewnętrzna przebudowa cząsteczki glukozy, w efekcie cukier zostaje
enzymatycznie rozszczepiony na dwie triozy, z których jedna – aldehyd fosfoglicerynowy ulega
przekształceniu w kwas pirogronowy.
W procesie glikolizy powstają z rozkładu 1 cząsteczki glukozy 4 cząsteczki ATP, ale zysk NETTO wynosi 2
cząsteczki ATP.
GLUKOZA -> fruktoza – 1,6 dwu P -> aldehyd 3P
CYKL KREBSA
Cykl kwasów tri karboksylowych, w którym kwas pirogronowy w obecności koenzymu A ulega dekarboksylacji,
przy czym uwalnia się dwutlenek węgla i powstaje acetylokoenzym A (czynny octan). Dalszy ciąg przemian to
przemiany cykliczne . W efekcie następuje całkowite utlenienie kwasu octowego i powstaje kwas
szczawiooctowy. Zysk energetyczny z utlenienia 1 cząsteczki glukozy wynosi 36 cząsteczek ATP + 2 cząsteczki
ATP z procesu glikolizy.
Cykl Krebsa pełni 2 role:
-dostarcza energii;
-dostarcza metabolitów pośrednich do reakcji biosyntezy.
Przemiany dostarczające metabolitów pośrednich nazywamy amfibiolocznymi, natomiast reakcje
biochemiczne, które odtwarzają metabolity pośrednie nazywane są anaplerotycznymi.
Na łańcuch oddechowy zostają przeniesione produkty cyklu Krebsa, czyli cząsteczki H2 połączone z
przenośnikami NAD i FAD. Cząsteczki H2 zostają przekazane na pierwszy przenośnik, czyli NAD. Proces ten
związany jest z uwonieniem energii, która jest magazynowana w postaci ATP.
Jony są następnie przekazywane poprzez szereg przenośników o coraz wyższym potencjale
oksydpredukcyjnym, na tlen, co prowadzi do wytworzenia cząsteczki H2O. Do takich przenośników zaliczamy:
-NAD – dwunukleotyd nikotynoamidoadeninowy;
-NADP – fosforan dwunukleotydu nikotynoamidiadeninowego;
-Flawoproteidy;
-Ubinhinon;
-Cytochromy;
-Oksydaza cytochromowa.
Połączenie tlenu z wodorem przebiega w komórkach mikroorganizmów pod ścisłą kontrolą.
Wodór nie łączy się bezpośrednio z tlenem lecz wędrując do niego poprzez łańcuch przenośników wytraca
energię, oddając ją porcjami, która jest magazynowana w cząsteczkach ATP.
Powyższy proces nosi nazwę fosforylacji oksydacyjnej i prowadzi do syntezy ATP dzięki energii wyzwalającej
się podczas utleniania w łańcuchu przenośników elektronów.
CYKL PENTOZOWY
U wielu bakterii oddychanie przebiega obok cyklu Krebsa lub bez niego. Jednym z takich mechanizmów jest
cykl pentozowy – glukoza podlega w tym cyklu fosforylacji tworząc glukozo-6-fosforan. W cyklu tym z 6
cząsteczek glukozy wchodzących w przemiany, tylko jedna podlega całkowitemu utlenieniu, pozostałe
wchodzą w następny cykl.
Przejściowo w cyklu fosforowym powstają cukry siedmio-, pięcio-, cztero- i przywęglowe. Wydajność
energetyczna bardzo duża 36 cząsteczek ATP w wyniku utlenienia cząsteczki glukozy. Cykl pentozowy przez
związki trój węglowe może łączyć się z cyklem Krebsa.
SZLAK ENTNERA – DOUDORAFFA
Przebiega podobnie jak cykl pentozowy bez udziału glikolizy. Glikoliza podlega procesowi fosforylacji, a
powstający kwas ketodeoksyfosfoglukonowy rozpada się na dwie triozy. Produkty te mogą zostać włączone
do cyklu Krebsa lub cyklu pentozowego.
Zarówno cykl pentozowy jak i szlak Entnera-Doudoraffa spełniają najczęściej rolę amfiboliczną dostarczając
metabolitów pośrednich do reakcji biosyntezy.
ODDYCHANIE BEZTLENOWE
W warunkach beztlenowych rolę akceptorów elektronów spełniają wówczas inne substancje nieorganiczne
znajdujące się na wysokim stopniu utlenienia jak: azotany, siarczany czy węglany.
Łańcuch przenośników jest w tym przypadku bliższy do tego, jaki funkcjonuje przy oddychaniu tlenowym, a
substrat utleniany jest również do CO2 i H2O.
Drobnoustroje oddychające beztlenowo, ale żyjących przy niewielkim stężeniu tlenu, nie posiadają katalazy –
jest to grupa tzw. mikroaerofili. Natomiast żyjące jako bezwzględne beztlenowce, dla których obecność tlenu
jest zabójcza. Nie mają katalazy i dysmutazy nadtlenków.
ODDYCHANIE AZOTOWE
Polega na przekształceniu azotanów poprzez azotany i hydroksylaminę do amoniaku (kationu amonowe),
który następnie może być wykorzystany, np. do syntezy aminokwasów.
Bardziej popularnym sposobem oddychania azotowego jest redukcja azotanów poprzez azotany, podtlenek
azotu (N2O) do N2. Jest to tzw. redukcja dysymilacyjna, której zadaniem jest dostarczenie akceptoza wodoru
w procesie oddychania beztlenowego.
Powyższy proces określamy mianem denitryfikacji z uwagi na produkt końcowy, którym jest azot w postaci
gazowej, nieprzydatny dla większości organizmów, jest procesem szkodliwym, powodującym straty tego
pierwiastka, np. z gleby, natomiast korzystnym w procesie oczyszczania ścieków.
Do bakterii denitryfikacyjnych należą:
-escherichia coli;
-paracoccus denitryficans;
-pseudomonas aeruginosa;
-clostridium perfingens;
-corynohacterium nephridi.
ODDYCHANIE SIARCZANOWE
Podobnie jak w przypadku azotanów, siarczany mogą być redukowane na drodze asymilacyjnej i
dysymilacyjnej. Redukcja asymilacyjna polega redukcji siarki do S2+, tak aby umożliwić wbudowanie jej do
związków organicznych, np. aminokwasów, Łańcuch oddechowy jest krótszy niż w przypadku redukcji
azotanów.
Dysymilacyjna redukcja siarczanów jest związana z procesem oddychania beztlenowego, przy którym są one
akceptorem elektronów przenoszonych z substratu oddechowego. Tak oddychają typowe bakterie siarkowe
z rodzaju – Desulfolobus Desulfococcuc, Desulfomonas, Desulfovibria, Desulfotomacurae.
ODDYCHANIE WĘGLANOWE
Akceptorem elektronów w procesie oddychania beztlenowego mogą być także CO2 i węglany. Zawarty w tych
związkach węgiel ulega redukcji do metanu.
Należą tutaj bakterii z rodzaju: Methanobacterium, Methanococcus, Methanosarcina, Methanospirullum.
Powstawanie metanu:
4H+ + CO2 -> CH4 + 2H2O
Jest to proces obejmujący utlenianie wodoru i redukcję dwutlenku węgla. Zysk energetyczny pozwala na
powstanie 1 cząsteczki ATP.
Plik z chomika:
agatakami
Inne pliki z tego folderu:
wykład 1.doc (35 KB)
wykład 10.doc (40 KB)
wykład 11.doc (42 KB)
wykład 12.doc (37 KB)
wykład 13.doc (37 KB)





Inne foldery tego chomika:
ćwiczenia
dodatkowe notatki
 egzaminy


Zgłoś jeśli naruszono regulamin







Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dla Mediów
Dział Pomocy
Opinie
Program partnerski




Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Ochrona praw autorskich
Platforma wydawców
Copyright © 2012 Chomikuj.pl