84263

Энергетический метаболизм, его сущность. Макроэргические соединения. Типы фосфорилирования

Доклад

Биология и генетика

Энергия образуемая при энергетическом обмене трансформируется в энергию макроэргических связей молекул АТФ. Процесс образования АТФ называется фосфорилированием. Механизм образования АТФ у разных групп микроорганизмов неодинаков. Фотофосфорилирование образование АТФ при поглощении квантов света молекулами хлорофилла.

Русский

2015-03-17

35.11 KB

0 чел.

Энергетический метаболизм, его сущность. Макроэргические соединения. Типы фосфорилирования

Способы получения энергии у микроорганизмов различны. Некоторые микроорганизмы (фототрофы) способны перерабатывать химическую энергию солнечного света, другие (хемотрофы) получают энергию путем окисления химических веществ.

Окислением принято считать процесс отнятия двух атомов водорода. Этот процесс носит название дегидрирование. Восстановление того или иного соединения представляет собой присоединение двух атомов водорода (гидрирование).

Окисление может быть представлено следующим образом:

 

АН2  А + 2Н+,

В + 2Н+  ВН2 + А

Суммарное уравнение: АН2 + В  BH2 + А

В этой реакции АН2 – восстановитель или донор ионов водорода, а В – окислитель (акцептор), так как присоединяет ионы водорода.

Водород и электроны, отнятые от окисляемого субстрата (донора), переносятся к конечному акцептору не непосредственно, а ступенчато, поэтапно с помощью окислительно-восстановительных ферментов. К таким ферментам относятся дегидрогеназы, которые переносят водород, и ферменты цитохромной системы – цитохромы и цитохромоксидаза, которые переносят электроны. Дегидрогеназы и цитохромная система образуют дыхательную цепь.

Набором окислительно-восстановительных ферментов объясняется отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. В зависимости от способа получения энергии и от конечного акцептора водорода микроорганизмы можно разделить на три физиологические группы:

облигатные аэробы – микроорганизмы, которые не могут существовать без кислорода. Энергию эти микроорганизмы получают в результате окисления веществ в присутствии кислорода воздуха (дыхания). У этих микроорганизмов в клетках имеется полный набор окислительно-восстановительных ферментов, осуществляющих перенос протона водорода и электронов на кислород. Примером микроорганизмов этой группы являются микроскопические грибы и уксуснокислые бактерии ;

облигатные анаэробы – микроорганизмы, для которых кислород является клеточным ядом. Такие микроорганизмы получают энергию в процессе брожения. В составе клеток облигатных анаэробов имеются специфические дегтдрогеназы и отсутствуют цитохромы и цитохромоксидаза. Представителями облигатных анаэробов являются маслянокислые бактерии рода Clostridium, бифидобактерии;

факультативные анаэробы – микроорганизмы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без него (осуществляют как дыхание, так и брожение). В клетках факультативных анаэробов присутствуют кроме окислительно-восстановительных ферментов, переносящих водород и электроны на кислород (участвуют в процессе дыхания) специфические ферменты (участвуют в процессе брожения). К факультативным анаэробам относятся дрожжи, молочнокислые, пропионовокислые бактерии и другие микроорганизмы.

Энергия, образуемая при энергетическом обмене, трансформируется в энергию макроэргических связей молекул АТФ. Процесс образования АТФ называется фосфорилированием.

Механизм образования АТФ у разных групп микроорганизмов неодинаков. Поэтому различают субстратное, окислительное и фотофосфорилирование.

Фотофосфорилирование – образование АТФ при поглощении квантов света молекулами хлорофилла. В результате от молекулы хлорофилла отрываются электроны, которые, проходя по цепи переноса электронов, отдают свою энергию системе АДФ-АТФ, в результате чего энергия света трансформируется в энергию макроэргических связей АТФ.

Субстратное фосфорилирование – образование АТФ непосредственно на молекуле субстрата. Протекает в анаэробных условиях на стадиях превращения 1,3-дифосфоглицериновой кислоты в 3-фосфоглицериновую кислоту и фосфоэнолпировиноградной кислоты в пировиноградную кислоту (в процессе гликолиза).

Окислительное фосфорилирование – образование АТФ одновременно с процессом переноса протонов и электронов по дыхательной цепи ферментов. На каждые 2 атома водорода, поступившие в дыхательную цепь, синтезируются 3 молекулы АТФ. Окислительное фосфорилирование осуществляется аэробными и факультативно-анаэробными микроорганизмами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76269. Проведення судово-психологічної експертизи 20.22 KB
  У процесі судово-експертного дослідження проводиться ретроспективний аналіз психологічний аналіз результатів діяльності людини. обвинувачуваного у скоєнні вбивства була призначена судовопсихологічна експертиза з метою визначення чи перебував обвинувачений у момент...
76270. Поняття цивілізації. Типологія цивілізацій та контакти між цивілізаціями в часі 97.83 KB
  За багатьма ознаками нашу епоху можна назвати переломною історичною епохою, коли особливо гостро постають питання пошуку джерел та нових суспільних форм соціально-політичного та економічного розвитку, його гармонізації із соціальними відносинами та навколишнім природнім середовищем.
76271. Сутність та роль фінансової звітності 68.64 KB
  Саме завдяки фінансовій звітності рівень достовірності якої підтверджено аудитором формуються передумови здійснення значних фінансовогосподарських операцій. Ці вигоди можливо отримати завдяки ефективному використанню достовірної облікової інформації яка міститься у фінансовій звітності...
76272. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ 51.72 KB
  Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни. Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество.
76273. Фонетика в латинском языке 30.12 KB
  В классическом латинском языке ударение согласно свидетельствам античных грамматиков было музыкальным повышение тона на ударном гласном; место ударения практически полностью определялось фонологической структурой слова.
76274. Олимпийские игры 91.35 KB
  Приняли участие лучшие спортсмены северных стран Норвегии Финляндии Швеции. Во всех дисциплинах лыжного спорта победителями оказались спортсмены Норвегии. Непревзойденными в хоккее были спортсмены Канады имевшие огромное преимущество над соперниками.
76275. ИНФЕКЦИОННЫЙ ЭНДОКАРДИТ 34.82 KB
  Наряду с этим к значимым факторам риска ИЭ у детей и подростков относятся пролапс митрального клапана особенно с миксоматозным утолщением клапанных створок и митральной регургитацией длительно стоящие катетеры центральных вен и перенесенные операции на сердце.
76276. Ишемический инсульт 19.56 KB
  Прежде всего на МРТ не визуализируется типичный эффект потери сигнала от сосудов в зоне патологии. В течение первых 3 сут развития инфаркта мозга на МРТ с контрастированием примерно в 30 случаев может наблюдаться усиление сигнала от соседней твердой мозговой оболочки.
76277. Операционные системы 51.7 KB
  Специфика ОС проявляется и в том каким образом она реализует сетевые функции: распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам передача сообщений по сети выполнение удаленных запросов.