1 / 24

Vispārīgā mikrobioloģija: Mikroorganismu metabolisms Prof. Uldis Kalnenieks

Vispārīgā mikrobioloģija: Mikroorganismu metabolisms Prof. Uldis Kalnenieks. Metabolisma iedalījums. 1.Enerģijas avots. Fototrofi Hemotrofi. 2. Elektronu avots. Litotrofi Organotrofi. 3. Oglekļa avots.

bunny
Download Presentation

Vispārīgā mikrobioloģija: Mikroorganismu metabolisms Prof. Uldis Kalnenieks

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Vispārīgā mikrobioloģija: Mikroorganismu metabolisms Prof. Uldis Kalnenieks

  2. Metabolisma iedalījums 1.Enerģijas avots Fototrofi Hemotrofi 2. Elektronu avots Litotrofi Organotrofi 3. Oglekļa avots Autotrofi Heterotrofi

  3. Metabolisms: kopskats Izmantojamie substrāti un to katabolisma ceļi mikroorganismos ir ļoti dažādi; Būvbloku un biopolimēru biosintēze – samērā līdzīga

  4. Mikroorganismu augšana uz ogļhidrātiem Polisaharīdi tiek degradēti ekstracellulāri un šūnā nonāk disaharīdi vai monosaharīdi Disaharīdi šūnā hidrolītiski vai fosforolītiski šķeļas par monosaharīdiem Monosaharīdi šūnā tiek fosforilēti, izomerizējas par glikozes vai fruktozes fosfātiem, kas tālāk nonāk centrālajos glikozes noārdīšanas ceļos

  5. Pentožu cukuri pēc to transporta šūnā tiek fosforilēti, un pēc tam pentozofosfātu ceļa neoksidatīvā daļa kalpo pentožu cukuru pārveidošanai par fosforilētām heksozēm un/vai triozēm Pentožu efektīva izmantošana – mikroorganismu biotehnoloģijas problēma

  6. Ogļhidrātu transportsistēmas: enerģētika un hierarhija PTS kontrolē pārējo transportsistēmu ekspresiju

  7. Glukozo-6-fosfāts Pentozofosfātu ceļš E.-M.-P. ceļš E.-D. ceļš

  8. Entnera - Dudorova ceļa raksturīgās reakcijas Sastopams g. k. aerobajās Gramnegatīvajās baktērijās E.-D. ceļā veidojas tikai 1 ATP mols uz molu patērētās glikozes Tālāk sakrīt ar Embdena-Meijerhofa ceļa reakcijām E.-D. ceļā tiek noārdīta arīglikonskābe (glukonāts) pyruvate

  9. plūsmu attiecību starp pentozofosfātu ceļu un glikolīzi ietekmē šūnas prasības pēc NADPH

  10. Aerobs katabolisms ar pilnīgu ogļhidrātu oksidēšanos līdz CO2 un H2O: piruvāts piruvātdehidrogenāzes komplekss Krebsa cikls elpošanas ķēde

  11. Krebsa jeb trikarbonskābju jeb citronskābes cikls: - ir ogļhidrātu, aminoskābju un taukvielu oksidēšanās kopējais beigu posms; • tajā aktivētā acetilgrupa oksidējas līdz 2 CO2molekulām un veidojas 3 NAD(P)H, 1FADH2un 1ATP (vai GTP); NAD(P)H un FADH2 oksidējas elpošanas ķēdē; - tā starpprodukti ir priekšteči aminoskābju u. c. biosintēzes reakcijām; - tā darbību inhibē, augstas ATP vai NAD(P)H koncentrācijas;

  12. Daļai baktēriju Krebsa cikls ir nepilns, jeb ‘pakavveida’, un kalpo tikai biosintēzes vajadzībām

  13. Šūnai nepieciešamas īpašas anaplerotiskās jeb [centrālo metabolītu krājumus] papildinošāsreakcijas, lai: - veidotu 3 un vairāk C atomus saturošus centrālos metabolītus, ja augšana notiek uz substrāta, no kura veidojas acetil CoA - papildinātu Krebsa cikla starpproduktu koncentrācijas, kuri tiek tērēti biosintēzēm

  14. Vienu no 2 izocitrāta molekulām šķeļ izocitrātliāze 1 malāts papildus sintezējas no glioksilāta un acetil CoA O=CH-COOH

  15. acetilCoA: glioksilāta cikls + 5 pyr, lact: 3+1 vai 2+5 cukuri: 1 vai 2 augot uz C4 dikarbonskābēm

  16. Fuhrer et al. (2005) J Bact 187, 1581-1590 Ar zilu rāmīti atzīmēti centrālie metabolīti – aminoskābju priekšteči Dažādu sugu baktērijām metaboliskie ceļi no centrālajiem metabolītiem līdz aminoskābēm ir vienādi, bet variē ceļš no glikozes līdz katram centrālajam metabolītam

  17. Fluksomika – pēta plūsmu sadalījumu metaboliskajos ceļos dažādos kultūras augšanas apstākļos Eksperimentālajos pētījumos izmanto ar 13C iezīmētus substrātus (piem. glikozi). Pastāv sakarība starp konkrētajiem metaboliskajiem ceļiem, pa kuriem veidojas metabolīts un iezīmētā oglekļa atomu sadalījumu tā molekulā; tas pēc tam viennozīmīgi atspoguļojas 13Csadalījumā aminoskābēs: centrālo metabolītu biosintēzes ceļi “atstāj pēdas” aminoskābēs

  18. Fuhrer et al. (2005) J Bact 187, 1581-1590 Glikoze kā vienīgais oglekļa un enerģijas avots

  19. Fuhrer et al. (2005) J Bact 187, 1581-1590 Glikoze kā vienīgais oglekļa un enerģijas avots

  20. Laboratorijas un industriālo modeļorganismu specifika: • EMP glikolīzes ceļš kā dominējošais; • -pentozofosfātu ceļš kā viens no katabolisma ceļiem; • -nepilnā oksidēšanās aerobajā katabolismā. • Dabā plaši izplatīts ED ceļš!

More Related