АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Катаболизм прокариот

Читайте также:
  1. Анаболизм прокариот
  2. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ КЛЕТОК ПРОКАРИОТ. ЭНДОСПОРЫ
  3. ГЕНЕТИКА ПРОКАРИОТ
  4. Изменчивость прокариот
  5. Информационное отравление, катаболизм и старение
  6. Катаболизм гема.
  7. Метаболизм прокариот. Анаболизм. Катаболизм
  8. Морфология бактерий, строение прокариотической клетки.
  9. Основные типы питания прокариот
  10. ОТЛИЧИЯ ПРОКАРИОТ ОТ ЭУКАРИОТ
  11. ПЕРВИННІ ПРОКАРИОТНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Й ОСОБЛИВОСТІ ЇХНЬОГО ФУНКЦІОНУВАННЯ

Жизнь прокариот, как и любых других организмов, определяется наличием энергии. Из всех внешних источников энергии для живых организмов доступны только два вида: электромагнитная и химическая энергия окисления восстановленных соединений. Растительные организмы для жизнедеятельности используют как электромагнитную энергию, так и химическую энергию дыхания. Животные получают энергию исключительно в процессе дыхания.

Для прокариот характерны весьма различные способы получения энергии. Так, наиболее древняя группа анаэробных прокариот довольствуется химической энергией процессов брожения. Большинство прокариот получают энергию в реакциях аэробного окисления самых различных органических соединений. Однако среди них имеются анаэробы, способные переходить от аэробного окисления органических веществ субстрата к анаэробному нитратному или сульфатному дыханию. Высокоспециализированные группы хемолитотрофных микроорганизмов используют химическую энергию реакции аэробного окисления неорганических веществ
2, NH4+, NO2-, H2S, Fe2+ и др.). Наконец, сине-зеленые водоросли и фотосинтезирующие бактерии утилизируют как электромагнитную энергию, так и химическую энергию реакций окисления различных органических и неорганических восстановленных соединений.

Энергия, получаемая прокариотами, аккумулируется клеткой в высокоэнергетических соединениях с фосфатной связью: производные фосфорной кислоты – аденозинтрифосфат (АТФ), уридинтрифосфат (УТФ) и др., а также с тиоэфирной связью: производные карбоновых кислот – ацетил-коэнзим А (ацетил-К0А). Ключевым соединением в реакциях переноса энергии в процессах метаболизма является аденозинтрифосфат (АТФ).

При отщеплении одного из остатков фосфорной кислоты от молекулы АТФ с образованием АДФ освобождается значительное количество энергии:

АТФ→ АДФ + Фн + 31,8 кДж/моль

И наоборот, присоединение фосфорной кислоты к АДФ в реакциях фосфорилирования с образованием АТФ сопровождается аккумуляцией энергии.

Цепь переноса электронов. ЦПЭ. Ферменты цепи переноса электронов. Отщепление и перенос водорода или электронов от окисляемого субстрата на конечный акцептор осуществляется через последовательную цепь дыхательных ферментов, получивших название цепи переноса электронов (ЦПЭ) или дыхательной цепи.

В клетках аэробных и анаэробных прокариот наиболее обширную группу дыхательных ферментов составляют дегидрогеназы, катализирующие дегидрирование субстратов. Коферментами дегидрогеназ выступают пиридиннуклеотиды – никотинамидаденинуклеотид (НАД) и флавопротеиды (ФП) – флавинадениндинуклеотид (ФАД) и флавинмононуклеотид (ФМН).

Вторую группу дыхательных ферментов составляют цитохромы b, c, a и a3, коферменты которых представлены железопорфиринами. Звено цитохромов осуществляет перенос электронов по дыхательной цепи от дегидрогеназ на конечный акцептор – молекулярный кислород либо на нитраты или сульфаты.

Помимо вышеуказанных групп дыхательных ферментов в мембранной системе прокариот обнаружены хиноны типа убихинона и менахинона.

Расположение ферментов в дыхательной цепи определяется их окислительно-восстановительным потенциалом. Чем ниже окислительно-восстановительный потенциал фермента, тем в большей степени он является восстановителем и тем ближе он расположен к субстрату. Порядок расположения ферментов в цепи переноса электронов приблизительно таков: НАД – дегидрогеназы→ ФАД – или ФМН – дегидрогеназы→ убихинон →цитохромы d→ c→ a→ a3.

В полной дыхательной цепи при переносе водорода и электронов между НАД-дегидрогеназой и конечным акцептором образуются три молекулы АТФ.

Разные группы прокариотных организмов характкризуются разным уровнем организации дыхательной цепи. Так, в клетках первично анаэробных хемоорганотрофных микроорганизмов, ведущих процессы брожения, обнаружены только НАД-зависимые дегидрогеназы. Наиболее полно дыхательная цепь сформирована у фотосинтезирующих прокариот. Все анаэробные и факультативно анаэробные микроорганизмы имеют более или менее полную систему ферментов электронного транспорта. Однако у разных физиологических групп микроорганизмов дыхательные цепи отличаются по составу промежуточных ферментов – переносчиков и терминальным цитохромом (цитохромоксидаза или редуктаза).

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)