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

48264. ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ ЕПІЗООТОЛОГІЇ 4.42 MB
  Епізоотологія наука яка вивчає об'єктивні закономірності процесів виникнення розвитку поширення і згасання інфекційних хвороб тварин та на основі пізнання загальних закономірностей а також сучасних даних суміжних наук розробляє раціональні заходи профілактики і ліквідації епізоотій. Назва науки Епізоотологія як вчення про заразні захворювання сільськогосподарських і диких тварин птахів риб бджіл складається з трьох грецьких слів: ері на zoon тварина і logos вчення. Тобто мова йде про значне ураження тварин...
48265. Редагування як вид професійної діяльності і складова редакційно-видавничого процесу 256 KB
  Редагування як вид професійної діяльності і складова редакційновидавничого процесу. План Предмет і завдання курсу Загальне редагування. Зміст поняття редагування.
48266. ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ І ЗАСОБИ ЇЇ ФОРМАЛІЗОВАНОГО ОПИСУ 186 KB
  ЕКОНОМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ І ЗАСОБИ ЇЇ ФОРМАЛІЗОВАНОГО ОПИСУ Економiчна інформація ЕКІ – це послiдовнiсть повiдомлень економiчного змiсту що можуть бути введенi вiдображенi збереженi обробленi переданi та загалом використанi для прийняття управлiнських рiшень на рiвнi окремих установ чи структурних одиниць так i економiки в цiлому. Економiчна інформація ЕКІ один з найбiльш масових рiзновидiв iнформацiї що вiдображає процеси виробництва розподiлу обмiну i споживання матерiальних благ та послуг. Види ЕКІ Вiдповiдно до виконуваних...
48267. Бюджетний механізм, його призначення та структура, роль в регулюванні соціально-економічних процесів у державі 45 KB
  Бюджетний механізм його призначення та структура роль в регулюванні соціальноекономічних процесів у державі. Бюджетний механізм може бути охарактеризований як комплекс спеціально розроблених і законодавчо закріплених у державі форм і методів створення і використання фінансових ресурсів для регулювання економічних і соціальних процесів. В економічній літературі відсутня єдина думка щодо визначення поняття фінансовий механізм . У працях провідних західних учених фінансовий механізм не вивчається як окремий об'єкт але всебічно досліджуються...
48268. Використання природи як засобу виховання в історії російської педагогіки 69.5 KB
  Мукачево 2011 Тема: Використання природи як засобу виховання в історії російської педагогіки. Концепція національного виховання “Освітаâ€. Теорія національного виховання.
48269. АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА ОБЄКТІВ В ЧОРНІЙ МЕТАЛУРГІЇ 15.25 MB
  Всі задачі контролю і регулювання вихідних параметрів процесів і об’єктів класифікуються таким чином: 1 Задача стабілізації параметрів. Структура: 2 Задача програмного регулювання програмна зміна параметрів. 3 Задача слідкуючого регулювання співвідношення паливоповітря. Розглянемо задачу регулювання співвідношення паливоповітря для одної зони методичної печі.
48270. Понятие и классификация компьютерных вирусов 198 KB
  Так репликаторные программы благодаря своему быстрому воспроизводству приводят к переполнению основной памяти при этом уничтожение программ-репликаторов усложняется если воспроизводимые программы не являются точными копиями оригинала. В компьютерных сетях распространены программычерви. Например такая вирусная программа начинает работать после некоторого числа прикладной программы комплекса при наличии или отсутствии определенного файла или записи файла и т. Программы-мутанты самовоспроизводясь воссоздают копии которые явно отличаются...
48271. Банковское дело 797.5 KB
  Организационноправовые основы создания банка и его структурных подразделений 1. Понятие банка и его организационноправовая форма Банк – кредитная организация которая имеет исключительное право осуществлять в совокупности следующие банковские операции: привлечение во вклады денежных средств физических и юридических лиц размещение указанных средств от своего имени и за свой счет на условиях возвратности платности срочности открытие и ведение банковских счетов физических и юридических лиц. БР устанавливает определенные требования к...
48272. Беларусь у перыяд спаборніцтва і канкурэнцыі двух сацыяльна-палітычных сістэм (2-я палова 40-х – 80-я гг.) 97 KB
  Грамадскапалітычнае жыццё БССР ва ўмовах 2хрушчоўскай адлігіâ€. Сацыяльнаэканамічнае развіццё БССР у 7080я гг. Пад час ваенных дзеянняў і акупацыі было разбурана і спалелна 209 гарадоў і раёцных цэнтраў рэспублікі нашчэнту была разбурана сталіца БССР – Мінск: Пасля вайны нават ставіліся пытанні аб пёраносе сталіцы рэспублікі ў г. у БССР было адноўлена 196 машынабудаўнічых прадпрыемства дзе быў арганізаваны рамонт і выпуск вайсковай тэхнікі і прадукцыі.