Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

METABOLISMUS CHEMOTROFŮ 1. Dvě stránky metabolismu 2.ATP, NAD, NADP 3.Katabolický = energetický metabolismus 3.1.Fermentace 3.2.Respirace 3.3.Katabolismus.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "METABOLISMUS CHEMOTROFŮ 1. Dvě stránky metabolismu 2.ATP, NAD, NADP 3.Katabolický = energetický metabolismus 3.1.Fermentace 3.2.Respirace 3.3.Katabolismus."— Transkript prezentace:

1 METABOLISMUS CHEMOTROFŮ 1. Dvě stránky metabolismu 2.ATP, NAD, NADP 3.Katabolický = energetický metabolismus 3.1.Fermentace 3.2.Respirace 3.3.Katabolismus dalších látek 3.4.Vztah ke O 2 4.Anabolický metabolismus = biosynthesy 5.Regulace metabolismu

2 Dvě stránky metabolismu Vzájemně neoddělitelné + prolínající se 1. KATABOLISMUS Převaha rozkladných procesů Produkce meziproduktů (= živiny) Hlavní varianty: fermentace, respirace !! Zisk energie pro zabezpečení funkcí: Biosynthesy Pohyb Příjem živin Teplo Bioluminiscence Elektrický potenciál Entalpie = energie uvolněná v reakci Volná entalpie – energie využitelná Entropie – energie „ztrátová“ 2. ANABOLISMUS = BIOSYNTHESY Spotřeba energie + přijatých živin + meziproduktů z katabolismu Výstup = synthesa látek Náhrada opotřebovaných Růst buněk Rozmnožování buněk

3 Významnou spojkou obou stránek metabolismu přeměny ATP Katabolismus ADP + P anorg +E ATP Anabolismus Reakce:exergonické – samovolný průběh endergonické – energii dodávat

4 ATP, NADP, NAD  ATP = adenosintrifosfát – universální přenašeč E - uložena v energeticky bohatých vazbách Adenosin ribosa P P P 1) 2) 2) 1) esterová vazba 2) anhydridová vazba (energet. bohatá) ADP + P anorg + E ATP 2 hlavní varianty vzniku ATP substrátová fosforylace (např. glykolysa) oxidativní fosforylace (redukce NADH 2 ) Další př. energeticky bohatých sloučenin: acetyl-KoA, cytosinfosfát…  NAD, NADP = nikotinamidadenindinukleotid (fosfát) universální přenašeč H mezi redox systémy AH 2 + NAD + A + NADH + H + B + NADH + H + BH 2 + NAD + + E O 2 častoH 2 O

5

6

7

8

9 Fermentace Donor i akceptor H + /e: organická látka Typická pro anaerobní podmínky Název podle koncových produktů - etanolová - etanol + CO 2 - mléčná – kyselina mléčná (+ případně další kyseliny+alkohol+CO 2 ) - máselná – kyselina máselná + další kys. + alkoholy + CO 2 - propionová – kyselina propionová + CO 2 - acetonbutanolová – aceton + butanol + další

10 Respirace Donor H + /e organická i anorganická látka Akceptor H + /e anorganická látka (často O 2 )  úplná aerobní respirace (akceptor O 2 ) součástí Krebsův cyklus a dýchací řetězec energeticky nejvydatnější – až 38 ATP

11  neuplná aerobní respirace akceptor O 2 org. C-látka + O 2 jednodušší org.C-látka + H 2 O + (CO 2 ) + E Př.: octové a citronové kvašení (podle Pasteura nepravá kvašení)  anaerobní respirace akceptorem O ze sloučenin NO H + NO H 2 O + E denitrifikace NO H + N 2 + H 2 O + E desulfurikace SO H + S 2- + H 2 O + E  respirace anorganických látek (často spojována s anaerobní respirací) akceptorem H + /e - anorganická látka (ne kyslík) Fe 3+ Fe 2+ S 0 + H 2 H 2 S H 2 + CO 2 CH 4 + H 2 O H + + NO 3 - NH H 2 O

12 Katabolismus dalších látek  lipidy zdroj energie podobně jako sacharidy Hydrolysa – vznik glycerolu a mastných kyselin Glycerol fosforylován glykolysa Mastné k. – βoxidace, acetyl-KoA, Krebsův cyklus  bílkoviny Hydrolysa – proteasy (polypeptidy až aminokyseliny) – zužitkování v anabolismu Deaminace (transaminace) C-skelet pyruvát, acetyl-KoA a dále fermentace či respirace

13 Vztah ke kyslíku významný znak při identifikaci  Aerob vyžaduje přítomnost O 2 jako akceptoru H + /e - energetická dráha = aerobní respirace Př.: Bacillus, Penicillium  Obligátní anaerob O 2 nevyžaduje či „toxický“ Energetická dráha = fermentace, anaerobní respirace Př.: Clostridium, Bacteroides, Paracoccus, Desulfovibrio  Fakultativní anaerob může žít jak v přítomnosti tak v nepřítomnosti O 2 2 varianty: 1. nemění metabolismus, energetická dráha = fermentace např.: mléčné bakterie 2. mění metabolismus; +O 2 aerobní respirace, - O 2 fermentace Př.: kvasinky  Mikroaerofilní Vyžadují nižší parciální tlak O 2 než v atmosféře

14 ANABOLISMUS Přijaté živiny, meziprodukty katabolismu + energie zužitkovány pro syntesu: 1. náhrada opotřebovaných 2. nové látky pro rozmnožování a růst

15  Asimilace N 2 postupná redukce (syntesa aminokyselin) N 2 až na 2NH 4 + (viz kap. živiny)  Syntesa aminokyselin - aminace (využití NH 4 + ) ketokyselin frekventované AK: glutamová, asparagová - transaminace; AK v nadbytku donorem -NH 2, ketokyselina akceptorem  Syntesa bílkovin místem syntesy ribosomy = translace účast m-RNA, t-RNA, r-RNA Fáze: iniciace – elongace - terminace  Asimilace CO 2 Kalvinův cyklus, zpětná glykolysa energeticky velmi náročné  Syntesa glycidů zpětná glykolysa, dodat energii (ATP)  Syntesa DNA, RNA předchází syntesa nukleotidů syntesa DNA = replikace, vlákno DNA matricí syntesa RNA = transkripce, matricí úsek vlákna DNA

16 REGULACE METABOLISMU založeno především na regulaci enzymů Koncentrace substrátu výrazný vliv nízkých koncentrací rovnice Michaelis-Mentenové Kompetitivní inhibice inhibitor „soutěží“ se substrátem o aktivní místo enzymu Vliv vnějších fyzikálně-chemických faktorů nejrychlejší reakce při optimální úrovni: pH, teplota…. extrémní hodnoty vedou např. k denaturaci Množství enzymů regulováno především úrovní ribosomální syntesy Kompartmentace distribuce enzymů, substrátu a metabolitů v buňce – vazba na určité bun. struktury Allosterická regulace inhibice či stimulace na základě ovlivnění prostorového uspořádání enzymu Efektor se váže na regulační část enzymu a tím mění konformaci místa, určeného pro substrát

17 Zpětná vazba (feedback efekt) = inhibice enzymové reakce konečným produktem Pasteurův efekt O 2 regulace metabolismu u některých fakultativních anaerobů (Saccharomyces) + O 2 aerobní respirace - O 2 fermentace Kyslíkový efekt O 2 regulace metabolismu u některých anaerobů + O 2 blokuje metabolismus či dokonce toxický Vliv kvality substrátu uplatnění konstitutivních či adaptivních enzymů Sigma faktor iniciace syntesy (transkripce) m-RNA jako matrice pro syntesu enzymu v ribosomech


Stáhnout ppt "METABOLISMUS CHEMOTROFŮ 1. Dvě stránky metabolismu 2.ATP, NAD, NADP 3.Katabolický = energetický metabolismus 3.1.Fermentace 3.2.Respirace 3.3.Katabolismus."

Podobné prezentace


Reklamy Google