6557

Загальна характеристика метаболізму мікробної клітини. Основні типи енергетичного обміну

Доклад

Биология и генетика

Загальна характеристика метаболізму мікробної клітини. Основні типи енергетичного обміну. На відміну від еукаріотів, бактерії проявляють надзвичайно широку різноманітність типів метаболізму. Поширення метаболічних рис в межах груп бактерій традиційн...

Украинкский

2013-01-06

20.01 KB

16 чел.

Загальна характеристика метаболізму мікробної клітини. Основні типи енергетичного обміну.

На відміну від еукаріотів, бактерії проявляють надзвичайно широку різноманітність типів метаболізму. Поширення метаболічних рис в межах груп бактерій традиційно використовувалося для визначення їх таксономії, але ці риси часто не збігаються з сучасними генетичними класифікаціями. Метаболізм бактерій розрізняють за видом енергії, донора і акцептора електрона та джерела вуглецю, які використовуються для росту.

Конструктивний метаболізм

За винятком деяких специфічних моментів, біохімічні шляхи, за якими здійснюється синтез білків, жирів, вуглеводів і нуклеїнових кислот у бактерій, схожі з такими ж шляхами у еукаріотів, проте за кількістю можливих шляхів і, відповідно, по ступеню залежності від надходження органічних речовин, бактерії значно переважають еукаріотів. Частина з них може синтезувати всі необхідні їм органічні молекули з неорганічних речовин (автотрофи), інші ж вимагають готових органічних сполук, які вони здатні лише трансформувати (гетеротрофи).

Найбільшим ступенем гетеротрофності відрізняються внутрішньоклітинні паразити, якщо при цьому вони здатні існувати на багатих штучних середовищах, вони називаються факультативними. Велика частина бактерій належить до сапротрофів, які незалежні від інших організмів, але використовують синтезовані ними органічні речовини. Існує також ряд бактерій, що вимагають наявності в середовищі невеликого числа певних органічних речовин (деяких амінокислот, вітамінів), які вони не можуть синтезувати самостійно (ауксотрофи), або навіть лише одного досить низькомолекулярного джерела вуглецю (цукор, спирт, кислота). Деякі з них відрізняються високою спеціалізацією (Bacillus fastidiosus може використовувати тільки сечову кислоту), інші як єдине джерело вуглецю і енергії можуть використовувати сотні різних сполук (Pseudomonas). Повними гетеротрофами з точки зору вуглецевого метаболізму можуть бути деякі фотосинтезуючі бактерії, наприклад, деякі ціанобактерії і пурпурні бактерії, які отримують вуглець з атмосферної вуглекислоти.

На додаток до фіксування вуглекислоти при фотосинтезі, деякі бактерії також фіксують азот із атмосфери (фіксація азоту), використовуючи фермент нітрогеназу. Ця екологічно важлива риса властива бактеріям багатьох типів.

Енергетичний метаболізм

Енергетичний метаболізм бактерій засновується на фототрофії, використанні світла через фотосинтез, або на хемотрофії, використанні хімічних речовин для отримання енергії. Хемотрофи у свою чергу діляться на літотрофів, які використовують неорганічні донори електронів для дихання, і органотрофів, які використовують органічні сполуки у якості доноров електронів. Щоб використовувати хімічні сполуки як джерело енергії, електрони беруться з відновлювальних речовин і переміщуються до акцепторів електронів у процесі окислювально-відновлювальної реакції. Ця реакція вивільнює енергію, яка може використовуватися для проведення метоболічних реакцій. У аеробних організмах в якості акцептора електронів використовується кисень. У анаеробних організмах замість нього використовуються інші неорганічні речовини, наприклад нітрати, сульфати або вуглекислота. Це приводить до екологічно важливих процесів денітрифікації, відновлення сульфатів і ацетогенезу відповідно. Ці процеси також важливі в біологічних відповідях на забруднення, наприклад, сульфат-відновлюючі бактерії в значній мірі відповідальні за виробництво надзвичайно отруйних форм ртуті (метил- і диметил-ртуть) в оточенні. Анаероби використовують процес так званого анаеробного дихання (бродіння) для отримання енергії, виділяючи метаболічні побічні продукти (наприклад етанол в пивоварінні), оскільки вони не можуть бути використані далі. Факультативні анаероби можуть переключатися між процесами аеробного і анаеробного дихання, тобто різними акцепторами електронів, залежно від природних умов, в яких вони знаходяться.

Літотрофні бактерії можуть використовувати неорганічні речовини як джерело енергії. Загальними неорганічними донорами електронів є водень, чадний газ, аміак (що призводить до нітрифікації), оксид заліза II, інші відновлені іони металів та деякі відновлені сполуки сірки. Хоча це і незвичайно, деякі бактерії-метанотрофи можуть використовувати газметан і як джерело електронів, і як субстрат для вуглецевого анаболізму. Як у аеробних фототрофів, так і у хемолітотрофів, кисень використовується як кінцевий акцептор електронів, тоді як за анаеробними умовами заміть нього використовуються неорганічні сполуки. Більшість літотрофних організмів — автотрофи, тоді як органотрофи є гетеротрофами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23464. Русско-литовско-польский разговорник 1.77 MB
  Жегнайче Простите Atleiskite атляйскитя Proszę mi wybaczyć Проше ми выбачычь Извините Atsipraau атсипрашау Przepraszam Пшепрашам Спасибо Ačiu ачу Dzieńkuję Дзенькуе Пожалуйста Praom прашом Proszę Проше Помогите пожалуйста. прашом падети Proszę o pomóc. Проше о помуц Передайте пожалуйста Praom perduoti прашом пярдуоти Proszę przekazać Проше пшеказачь Скажите пожалуйста Praom pasakyti прашом пасакити Proszę mi powiedzieć Проше ми поведзечь Будьте здоровы. Сакикитя лечау Proszę mówić wolniej.
23465. Личные местоимения 199.5 KB
  Слоговое приращение augmentum syllabicum представляет собой гласный ἐ10 который помещается перед основой начинающейся с согласного звука: παιδεύω я воспитываю – impf. Глаголы начинающиеся с ρ при добавлении приращения удваивают этот согласный: ῥίπτω я бросаю – impf. Девять глаголов принимают приращение εἰ вместо ἐ: ἐθίζω я приучаю – impf. εἴθιζον я приучал ἕλκω я тащу – impf.
23466. Возвратные местоимения 184 KB
  свой4 были заменены в аттическом диалекте родительным падежом5 личных местоимений αὐτοῦ αὐτῆς αὐτῶν занимающим позицию либо позади либо реже впереди существительного или родительным падежом возвратных местоимений ἑαυτοῦ ἑαυτῆς ἑαυτῶν который всегда помещается между артиклем и существительным: ὁ υἱὸς αὐτοῦ или реже αὐτοῦ ὁ υἱός но ὁ ἑαυτοῦ υἱός. Точно так же вместо притяжательных местоимений 1го и 2го лица ἐμός σός ἡμέτερος ὑμέτερος может ставиться родительный падеж либо соответствующих им личных местоимений – энклитических...
23467. Средний и страдательный залоги 256.5 KB
  1 действительный залог activum средний залог medium страдательный залог passivum αἱρέω я беру захватываю αἱρέομαι я беру для себя выбираю αἱρέομαι меня берут захватывают προσάγω я привожу коголибо προσάγομαι я привожу к себе привлекаю к себе склоняю на свою сторону коголибо προσάγομαι меня приводят к комулибо λούω я мою купаю λούομαι я моюсь купаюсь λούομαι меня моют купают δικάζω я сужу творю суд как судья δικάζομαι я сужусь веду тяжбу как сторона в судебном процессе δικάζομαι надо мною творят суд...
23468. Указательные местоимения 133 KB
  отложительные глаголы страдательного залога deponentia passiva которые в аористе имеют формы страдательного залога а в будущем времени – формы либо среднего либо страдательного залога либо обе параллельные формы: βούλομαι – я желаю βουλήσομαι fut. промежуток времени в который чтолибо происходит в течение чего в продолжение чего во время чего: παρ᾿ ὅλον τὸν βίον – всю жизнь παρ᾿ ἡμέραν – ежедневно день за днём букв. приближение к какомулибо качеству в некоторых выражениях: παρὰ μικρόν παρ᾿ ὀλίγον – без малого почти...
23469. II аттическое склонение 174.5 KB
  образованное от основы перфекта будущее завершённое futurum exactum или futurum III обозначающее состояние в будущем которое станет результатом будущего действия: πεπαιδευκὼς ἔσομαι – я уже буду воспитавшим и тогда буду иметь коголибо воспитанным. Причастие будущего времени указывает на цель или намерение совершить какоелибо действие часто в сочетании с ὡς а также обозначает действие будущее по отношению к действию управляющего глагола например в обороте accusativus cum participio4: παρεσκευάζετο ὡς ἀπαντησόμενος τοῖς...
23470. Первое склонение 168.5 KB
  В сочетании с окончаниями именного склонения конечные элементы основ первого склонения образуют следующий набор практических окончаний: Окончания имён женского рода первого склонения singularis pluralis основа ᾱ ᾰ ᾱ ᾰ nominativus ᾱ purum η ᾰ purum ᾰ impurum αι genetivus ᾱς ης ᾱς ης ων dativus ᾳ ῃ ᾳ ῃ αις accusativus ᾱν ην ᾰν ᾱς ανς vocativus = nom. νῑκ singularis nominativus ἡ στρατιά [ᾱ] χώρᾱ τιμή μάχη νίκη genetivus τῆς στρατιᾶς χώρᾱς τιμῆς μάχης νίκης dativus τῇ στρατιᾷ χώρᾳ τιμῇ μάχῃ νίκῃ...
23471. Слияние гласных в именных и глагольных формах 222.5 KB
  движение сверху вниз с чего откуда по чему под что куда а также место под которым находится ктолибо или чтолибо под чем где: κατὰ τῆς πέτρας Xenoph. промежуток времени в пределах которого осуществляется какоелибо действие в течение чего в продолжение чего при ком: κατὰ τὸν Πελοποννησίων καὶ Ἀθηναίων πόλεμον Herod. отношение соответствие или сообразность с чемлибо относительно чего в соответствии с чем сообразно чему по чему: τὸ κατὰ τοῦτον εἶναι Xenoph. ἀπέκτονα убивать умерщвлять коголибо асс.
23472. Слитные глаголы I спряжения 163.5 KB
  Спряжение глаголов на εω Образец спряжения φιλέω основа φιλη – любить praesens indicativi activi singularis pluralis 1 φιλέω φιλῶ φιλέομεν φιλοῦμεν 2 φιλέεις φιλεῖς φιλέετε φιλεῖτε 3 φιλέει φιλεῖ φιλέουσιν φιλοῦσιν imperativus praesentis activi 2 φίλεε φίλει φιλέετε φιλεῖτε 3 φιλεέτω φιλείτω φιλεόντων φιλούντων infinitivus praesentis activi – φιλέεν φιλεῖν1 imperfectum activi 1 ἐφίλεον ἐφίλουν ἐφιλέομεν ἐφιλοῦμεν 2 ἐφίλεες ἐφίλεις ἐφιλέετε ἐφιλεῖτε 3 ἐφίλεε ἐφίλει ἐφίλεον ἐφίλουν praesens indicativi medii passivi singularis pluralis 1...