Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Общая характеристика энергетического метаболизма

Понятие о метаболизме у бактерий

Метаболизм – это совокупность биохимических процессов, протекающих в клетке и обеспечивающих ее жизнедеятельность. Клеточный метаболизм складывается из двух противоположно направленных процессов: энергетического метаболизма (катаболизма) и конструктивного метаболизма (анаболизма).

Энергетический метаболизм (катаболизм) – это совокупность реакций окисления различных восстановленных органических и неорганических соединений, сопровождающихся выделением энергии, аккумулируемой клеткой в форме фосфатных связей.

Конструктивный метаболизм (анаболизм) – это совокупность реакций биосинтеза, в результате которых за счет веществ, поступающих извне, и промежуточных продуктов (амфиболитов), образующихся при катаболизме, синтезируется вещество клеток. Этот процесс связан с потреблением свободной энергии, запасенной в молекулах АТФ или других богатых энергией соединениях.

 

· Метаболизм прокариот, как энергетический, так и конструктивный, отличается чрезвычайным разнообразием. Это является результатом того, что бактерии в качестве источников энергии и углерода могут использовать самый широкий набор органических и неорганических соединений. Соответственно, можно выделить различные типы энергетического и конструктивного обмена микроорганизмов (табл. 1).

 

Таблица 1 -Типы энергетического и конструктивного обмена микроорганизмов

Источник энергии Доноры электронов Источники углерода
Органические вещества Углекислота
Свет Органические Фотоорганогетеротрофия Фотоорганоавтотрофия
Свет Неорганические Фотолитогетеротрофия Фотолитоавтотрофия
Органические вещества Органические Хемоорганогетеротрофия Хемоорганоавтотрофия
Неорганические вещества Неорганические Хемолитогетеротрофия Хемолитоавтотрофия

 

· Основные функции АТФ:

1. Является непосредственным источником энергии для таких разнообразных процессов, как синтез структурных компонентов макромолекул, механическое движение и осморегуляция.

2. Служит для переноса высокоэнергических фосфатных групп и является связующим звеном между процессами, сопровождающимися выделением энергии, и процессами, протекающими с потреблением энергии. АДФ и АМФ, образующиеся в результате дефосфорилирования АТФ, вновь фосфорилируются до АТФ в процессе дыхания. Пара АТФ-АДФ служит в клетке главной системой переноса фосфата. Однако для переноса или распределения энергии фосфатной связи в реакциях биосинтеза используются также и другие нуклеозидфосфаты.

3. За счет АТФ промежуточные продукты клеточного метаболизма активируются для дальнейших реакций, к которым относятся реакции конденсации, восстановления и расщепления. Например, глутамин может синтезироваться из глутамата и аммиака, только если образуется фосфорилированный промежуточный продукт:

 

Глутамат + NH 3 + АТФ = Глутамин + АДФ + Р.

· Особую роль системы АДФ – АТФ определяют:

1) промежуточное положение АТФ на термодинамической шкале, объединяющей различные фосфорилированные соединения;

2) специфичность фосфатпереносящих ферментов, способных использовать только АДФ или АТФ в качестве соответственно акцептора или донора фосфата;

3) эта система служит непременным общим посредником при переносе фосфорильных групп (-РО32-) от высокоэнергетических фосфорилированных соединений, образующихся в процессе катаболизма, к низкоэнергетическим акцепторам фосфата, которые благодаря этому активируются. АТФ, используемый в биосинтетических реакциях, может отдавать либо ортофосфатную, либо пирофосфатную группу, в результате чего образуется соответственно АДФ или АМФ. АМФ рефосфорилируется до АДФ.

 

· Синтез АТФ осуществляется в основном с помощью трех процессов:

1) Фотосинтетического фосфорилирования Синтез АТФ в данном случае происходит при участии фермента АТФ-синтазы:

АДФ + Фн → АТФ;

2) Окислительного фосфорилирования (фосфорилирование в дыхательной цепи). Синтез АТФ в данном случае происходит при участии фермента АТФ-синтазы:

АДФ + Фн → АТФ;

3) Субстратного фосфорилирования. При этом фосфатная группа переносится на АДФ от вещества (субстрата), более богатого энергией, чем АТФ:

S ~ Ф + АДФ → S + АТФ.

Таблица 2 -Некоторые вещества с высокой энергией гидролиза

Вещества G °', кДж/моль;
  25°С, рН 7,0
Фосфоенолпируват 54,05
Ацетилфосфат 43,90
Креатинфосфат     42,70  
АТФ —> AMФ + Ф~Ф 36,00
Ацетил-СоА 34,30
Ф~Ф —> Ф + Ф 33,40
ATФ —> AДФ + Ф 32,23
Аргининфосфат 29,30  

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Лекция 14. Тема: Особенности организации мониторинга окружающей среды и здоровья населения | Пути катаболизма глюкозы (гексоз) у микроорганизмов
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 953; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.