Mikrobiologie

Glykolýza,

V první polovině glykolýzy využívá dvě molekuly ATP při fosforylaci glukózy, která je pak rozdělena na dvě tříuhlíkaté molekuly.
schéma první poloviny glykolýzy. Glukóza je 6 uhlíkový cukr; je to šestiúhelník s kyslíkem v jednom z rohů a šestým uhlíkem mimo kruh. Krok 1: hexokináza vezme fosfát z ATP a přidá jej do glukózy za vzniku glukóza-6-fosfátu (lineární struktura s fosfátovou skupinou na uhlíku 6). ADP je dalším produktem této reakce. Krok 2: Fosfoglukózová izomeráza převádí glukózu-6-fosfát na fruktózu-6-fosfát přesunutím dvojitě vázaného kyslíku z uhlíku 1 na uhlík 2. Krok 3: fosfofrutokináza přemisťuje fosfát z ATP na fruktózu-6-fosfát za vzniku fruktózy-1,6, - difosfátu. Jedná se o molekulu fruktózy s fosfátovými skupinami na uhlících 1 a 6. ADTP je dalším produktem této reakce. Krok 4: Aldoláza rozdělí fruktóza-1,6-bisfosfát na polovinu vyrobit glyceraldehyd-3-fosfát (3 uhlíkové molekuly s manželskou vázaného kyslíku na uhlíku 1 a fosfátu na uhlíku 3) a dihydroxyaceton-fosfát (který má fosfátovou skupinu na uhlíku 1 a dvakrát vázaného kyslíku na uhlík 2). Krok 5: trióza fosfát isomeráza převádí mezi dihydroxyaceton-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát.

druhá polovina glykolýzy zahrnuje fosforylaci bez investice ATP (Krok 6) a produkuje dvě molekuly NADH a čtyři molekuly ATP na glukózu.
schéma druhé poloviny glykolýzy. Všechny následující kroky se dějí dvakrát. Krok 6: Glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenáza konvertuje glyceraldehyd-3-fosfát (3 uhlíkové molekuly s manželskou vázaného kyslíku na uhlíku 1 a fosfátu na uhlíku 3) na 1,3-bisfosfoglycerát (molekula s phopshates na uhlíky 1 a 3). Přidaný fosfát je anorganický fosfát (pi)a tento proces také vyžaduje konverzi NAD + na NADH A H+. Krok 7: Fosfoglycerát kinázy odstraňuje fosfátu z 1,3-bisfosfoglycerát a přidává to na ADP za vzniku ATP a 3-fosfoglycerát (molekula s fosfátovou skupinu na uhlíku 3 a karboxylovou skupinu na uhlíku č. 1). Krok 8: Fosfoglycerát mutase konvertuje 3-fosfoglycerát 2-fosfoglycerát, který má karboxylovou na uhlíku 1, fosfátové skupiny na uhlíku 2, a-OH na uhlíku číslo 3. Krok 9: Enoláza převádí 2-fosfoglycerát na fosfoenolpyruvát (PEP) odstraněním kyslíku z uhlíku 3 (a produkcí vody). Krok 10: Pyruvát kináza převádí PEP na pyruvát odstraněním fosfátové skupiny a jejím přidáním do ADP za vzniku ATP. Pyruvát je molekula uhlíku 3 s karboxylem na uhlíku 1 a dvojitě vázaným kyslíkem na uhlíku 2.

Entner–Doudoroff Dráhy

Entner–Doudoroff Cesta je metabolická dráha, která přeměňuje glukózu na ethanol a sítě jednoho ATP.
D-glukóza je na 6 uhlíku molekuly s hexagon kruh, který obsahuje kyslík v jednom rohu; šestý uhlík je mimo ring. ATP:D-glukóza 6-fosfotransferázu odstraňuje fosfátové skupiny z ATP na produkci beta-D-glukózy-6P, který má fosfátovou skupinu na uhlíku 6. ADP je dalším produktem této reakce. Beta-D-glukóza-6-fosfát: NADP+1-oxoreduktáza převádí beta-D-glukóza-6P na D-clukono-1,5,-lakton-6-fosfát. Tato molekula má kyslík na uhlíku 1 spíše než OH skupinu. Tato reakce také produkuje NADH+ + H + Z NADP. Laktonohydrolasa převádí d-glukono-1,5, - lakton 6-fosfát na 6-fsofo-d-glukonát (lineární forma s fosfátovou skupinou na uhlíku 6 a dvojitě vázaným kyslíkem na uhlíku 1). 6-fosfo-d-glukonát hydro-lyáza přeměňuje 6-phsopho-D-glukonát na 2-dehydro-3-deoxy-d-glukonát-6P přidáním dvojitě vázaného kyslíku ke uhlíku 2. P-2-keto-3-deoxygluconate aldolázu rozdělí 2-dehydro-3-deoxy-D-glukonát-6P na pyruvát (3 uhlíkové molekuly s manželskou vázané atomy kyslíku na atomy uhlíku 1 a 2) a glyceraldehyd-3-fosfát (3 uhlíkové molekuly s manželskou vázaného kyslíku na uhlíku 1 a fosfátové skupiny na uhlíku číslo 3). Glyceraldeyhyde-3-fosfát může být přeměněn na pyruvát odstraněním fosfátu a jeho přidáním do ADP za vzniku ATP. Tato reakce také produkuje NADH + H + Z NAD+. Pyruvát pak může být přeměněn na ethanol; tato reakce produkuje NAD + z NADH + H+.

Pentóza-Fosfátová Dráha

pentózového cyklu, také volal phosphogluconate dráhy a hexózamonofosfátový zkrat, je metabolické dráhy rovnoběžné s glykolýzy, který generuje NADPH a pět-uhlíkové cukry, stejně jako ribóza 5-fosfát, prekurzor pro syntézu nukleotidů z glukózy.
Krok 1: Glucose-6-phosphate is a 6 carbon molecule in ring formation with a phosphate group at carbon 6. Step 2: Glucose 6-phosphate dehydrogenase converts glucose-6-phosphate to 6-P-gluconolactone thereby producing NADPH/H+ from NADP+. Step 3: Gluconolactonase converts 6-P-gluconolactone to 6-P-gluconate by hydrolysis. Step 4: 6-P-gluconate dehydrogenase converts 6-P-gluconate to ribulose 5-phosphate thereby producing NADPH/H+ from NADP+.

TCA Cycle

In this transition reaction, a multi-enzyme complex converts pyruvate into one acetyl (2C) group plus one carbon dioxide (CO2). Acetylová skupina je připojena k nosiči koenzymu A, který transportuje acetylovou skupinu do místa Krebsova cyklu. V tomto procesu se vytvoří jedna molekula NADH.
Krok 1: z pyruvátu se odstraní karboxylová skupina, čímž se uvolní oxid uhličitý. Krok 2: NAD+ se sníží na NADH. Krok 3: acetylová skupina se přenese do koenzymu A, což vede k acetyl CoA.

V citrátovém cyklu, acetyl skupiny z acetyl-CoA je připojena k čtyři-uhlíková molekula oxalacetátu tvoří šest uhlíkových molekulu citrátu. Prostřednictvím řady kroků se citrát oxiduje a uvolňuje dvě molekuly oxidu uhličitého pro každou acetylovou skupinu přiváděnou do cyklu. V tomto procesu se tři NADH, jeden FADH2 a jeden ATP nebo GTP (v závislosti na typu buňky) produkují fosforylací na úrovni substrátu. Protože konečný produkt cyklu kyseliny citronové je také prvním reaktantem, cyklus běží nepřetržitě v přítomnosti dostatečných reaktantů. (úvěra: modifikace práce „Yikrazuul“/Wikimedia Commons)
Acetyl-CoA je 2 uhlíkové molekuly s

Beta Oxidace

Během oxidace mastných kyselin, triglyceridy mohou být rozděleny do 2C acetyl skupin, které mohou vstoupit do Krebsova cyklu a mohou být použity jako zdroj energie, když hladina glukózy v krvi jsou nízké.
počínaje mastnou kyselinou (dlouhým uhlíkovým řetězcem). Krok 1: přeměna mastné kyseliny na mastný acylkarnitin umožňuje transport přes mitochondriální membrány. Obrázek ukazuje odstranění OH z konce mastné kyseliny a přidání Co-A-S na její místo. Krok 2: mastný acyl CoA se převede na beta-ketoacyl CoA, který se rozdělí na acyl CoA a acetyl CoA. Co-A-SH je odstraněn. Vodíky jsou odstraněny z uhlíků 2 a 3 za vzniku dvojné vazby mezi těmito uhlíky. To také vytváří formu FADH2 fad+. Dále se trans-enoyl CoA převede oxidací beta uhlíku a přidáním vody. Tím vzniká L-3-hydroxyacyl CoA (molekula, kde jsou tyto dvojné vazby opět přerušeny). Dále se vyrábí Beta-ketoacyl CoA (který má přidaný dvojitě vázaný kyslík na uhlík 3). Tento proces také produkuje FADH2 z FAD+. Dále se beta-ketoacyl CoA rozdělí na acetyl CoA (2 uhlíkový řetězec) a acyl CoA (se zkráceným uhlíkovým řetězcem). Nakonec Acetyl-CoA vstupuje do Krebsova cyklu.

oxidační fosforylace

transportní řetězec elektronů je řada elektronových nosičů a iontových čerpadel, které se používají k pumpování iontů H+ přes membránu. H+ pak proudí zpět přes membránu prostřednictvím ATP syntázy, která katalyzuje tvorbu ATP. Umístění elektronového transportního řetězce je vnitřní mitochondriální matrice v eukaryotických buňkách a cytoplazmatická membrána v prokaryotických buňkách.
je zobrazena vnitřní membrána mitochondrií. Na membráně je řada proteinů v řadě a velký protein na jedné straně. Ve vnitřní mitochondriální matrici je celková rovnice ukazující 2 volné vodíkové ionty + 2 elektrony vystupující ETC + ½ molekuly O2 produkují vodu. To se stává dvakrát. Diagram ukazuje 2 elektrony na prvním proteinu v řetězci. Tyto elektrony pocházejí z rozdělení NADH na NAD+. Elektrony jsou pak přesunuty do dalšího proteinu v řetězci a po linii 5 proteinů v elektronovém transportním řetězci. Elektrony mohou být také přidány do řetězce na druhém proteinu od štěpení FADH2 na FAD+. Jak elektrony procházejí proteiny 1, 3 a 5 protony (H+) jsou čerpány přes membránu. Tyto protony pak mohou proudit zpět do mitochondriální matrice přes ATP syntázu. Jak protékají ATP syntázou, umožňují produkci ATP z ADP a PO4, 3-.

Calvin-Bensonův cyklus

Calvin-Bensonův cyklus má tři fáze. Ve fázi 1 enzym RuBisCO začleňuje oxid uhličitý do organické molekuly, 3-PGA. Ve fázi 2 je organická molekula redukována pomocí elektronů dodávaných NADPH. Ve fázi 3 se RuBP, molekula, která zahajuje cyklus, regeneruje, takže cyklus může pokračovat. Pouze jedna molekula oxidu uhličitého je začleněno v době, takže cyklus musí být dokončen třikrát vyrábět jeden tři-uhlík GA3P molekuly, a šestkrát vyrábět šest-uhlíkové molekuly glukózy.
Krok 1: fixace uhlíku. >  Do cyklu vstupují tři molekuly CO2. Rubisco je kombinuje se 3 molekulami RUBP (molekula uhlíku 5 s fosfátovou skupinou na obou koncích. To produkuje 6 molekul 3-PGA (molekula uhlíku 3 s fosfátem na uhlíku 3. Krok 2: Snížení 3-PGA. Molekuly 3-PGA jsou převedeny na 6 molekul GA3P odstraněním jednoho z kyslíků na uhlíku 1. Tento proces také používá 6 molekul ATP (produkující ADP) a 6 molekul NADPH (produkující NADP+ + H+). Krok 3: regenerace RuBP. Pět ze 6 molekul GA3P je přeměněno na 3 molekuly RuBP. Šestý Ga3P se převede na ½ molekuly glukózy (C6H12O6). Výroba RuBP také používá 3 ATP (produkující 2 ADP). To nás přivádí zpět na vrchol cyklu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.