mikrobiológia

admin

glikolízis

a glikolízis első felében két ATP molekulát használnak a glükóz foszforilezésében, amelyet ezután két három szénmolekulára osztanak.
a glikolízis első felének diagramja. A glükóz egy 6 szénatomos cukor; ez egy hatszög, amelynek egyik sarkában oxigén van,a gyűrűn kívül pedig a hatodik szén. 1. lépés: a hexokináz foszfátot vesz az ATP-ből, és hozzáadja a glükózhoz glükóz-6-foszfát előállításához (lineáris szerkezet, foszfátcsoporttal a 6-os szénnél). Az ADP ennek a reakciónak egy másik terméke. 2. lépés: a Foszfoglükóz-izomeráz a glükóz-6-foszfátot fruktóz-6-foszfáttá alakítja azáltal, hogy a kettős kötésű oxigént az 1.szénről a 2. szénre mozgatja. Lépés 3: foszfofrutokináz mozog egy foszfát ATP fruktóz-6-foszfát termelni fruktóz-1,6, - difoszfát. Ez egy fruktóz molekula, foszfátcsoportokkal az 1-es és 6-os szénatomon. Az ADTP ennek a reakciónak egy másik terméke. 4. lépés: Az aldoláz a fruktóz-1,6-bifoszfátot kettéválasztva gliceraldehid-3-foszfátot (egy 3 szénmolekulát, amelynek kettős kötésű oxigénje van az 1-es szénatomnál és foszfátja a 3-as szénatomnál) és dihidroxi-aceton-foszfátot (amelynek foszfátcsoportja van az 1-es szénatomnál és kettős kötésű oxigénje van a 2-es szénatomnál) állít elő. 5. lépés: a Trióz-foszfát-izomeráz átalakul a dihidroxi-aceton-foszfát és a gliceraldehid-3-foszfát között.

a glikolízis második felében ATP beruházás nélküli foszforilezés történik (6.lépés), és glükózonként két NADH és négy ATP molekula keletkezik.
a glikolízis második felének diagramja. A következő lépések mindegyike kétszer történik meg. 6. lépés: a Glicerinaldehid-3-foszfát-dehidrogenáz a glicerinaldehid-3-foszfátot (egy 3 szénmolekulát, amelynek kettős kötésű oxigénje van az 1-es szénatomnál és egy foszfát a 3-as szénatomnál) 1,3-biszfoszfogliceráttá alakítja (az 1-es és 3-as szénatomnál phopshates molekula). A hozzáadott foszfát egy szervetlen foszfát (pi), és ez a folyamat megköveteli a NAD+ átalakítását NADH-ra és H+ - ra. 7. lépés: A foszfoglicerát-kináz eltávolítja a foszfátot az 1,3-biszfoszfoglicerátból, és hozzáadja az ADP-hez ATP és 3-foszfoglicerát előállításához (egy molekula, amelynek foszfátcsoportja a 3-as szénatomnál és karboxilcsoportja az 1-es szénatomnál). 8. lépés: a Foszfoglicerát mutáz átalakítja a 3-foszfoglicerátot 2-foszfogliceráttá, amelynek karboxilja van az 1-es szénen, foszfátcsoportja van a 2-es szénen, OH pedig a 3-as szénen. 9. lépés: az enoláz a 2-foszfoglicerátot foszfoenolpiruváttá (PEP) alakítja azáltal, hogy eltávolítja az oxigént a 3-as szénből (és vizet termel). 10. lépés: A piruvát-kináz a PEP-t piruváttá alakítja azáltal, hogy eltávolítja a foszfátcsoportot, és hozzáadja az ADP-hez ATP előállításához. A piruvát egy 3 szénmolekula, amelynek karboxilja van az 1 szénen, és kettős kötésű oxigén a 2 szénen.

Entner–Doudoroff út

az Entner–Doudoroff út egy metabolikus út, amely a glükózt etanollá alakítja, és egy ATP-t hálóz.
a D-glükóz egy 6 szénmolekula hatszöggyűrűvel, amely oxigént tartalmaz az egyik sarokban; a hatodik szén a gyűrűn kívül van. ATP:A D-glükóz 6-foszfotranszferáz eltávolít egy foszfátcsoportot az ATP-ből, hogy béta-D-glükóz-6P-t állítson elő, amelynek foszfátcsoportja van a 6-os szénen. Az ADP ennek a reakciónak egy másik terméke. Béta-D-glükóz-6-foszfát: a NADP+1-oxoreduktáz a béta-D-glükóz-6P-t d-klukono-1,5, - lakton-6-foszfáttá alakítja. Ennek a molekulának oxigénje van 1 szén helyett OH csoport. Ez a reakció NADH+ + H+ - t is termel NADP-ből. A laktonohidroláz átalakítja a D-glükono-1,5,-lakton-6-foszfátot 6-fszofo-D-glükonáttá (lineáris forma a 6-os széntartalmú foszfátcsoporttal és az 1-es széntartalmú kettős kötésű oxigénnel). A 6-foszfo-D-glükonát hidrolizáz a 6-fszofo-D-glükonátot 2-dehidro-3-dezoxi-D-glükonát-6P-vé alakítja, kettős kötésű oxigén hozzáadásával a 2-es szénhez. A P-2-keto-3-dezoxiglukonát-aldoláz a 2-dehidro-3-dezoxi-D-glükonát-6P-t piruváttá (egy 3 szénmolekulává, amely kettős kötésű oxigénnel rendelkezik az 1-es és 2-es szénatomnál) és gliceraldehid-3-foszfáttá (egy 3 szénmolekulává, amelynek kettős kötésű oxigénje van az 1-es szénatomnál és egy foszfátcsoport a 3-as szénatomnál) bontja. A gliceraldehid-3-foszfát piruváttá alakítható a foszfát eltávolításával és az ADP-hez való hozzáadásával ATP előállításához. Ez a reakció NADH + H+ - t is termel NAD+ - ból. A piruvát ezután átalakítható etanollá; ez a reakció nad-t eredményez+ NADH-ból + H+.

A pentóz-foszfát út

a pentóz-foszfát út, más néven foszfoglukonát út és a hexóz-monofoszfát sönt, a glikolízissel párhuzamos metabolikus út, amely NADPH-t és öt szénatomos cukrot, valamint ribóz-5-foszfátot generál, amely a nukleotidok glükózból történő szintézisének prekurzora.
1. lépés: 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). Az acetilcsoport egy koenzim hordozóhoz kapcsolódik, amely az acetilcsoportot a Krebs-ciklus helyére szállítja. A folyamat során egy NADH molekula képződik.
1.lépés: a karboxilcsoportot eltávolítjuk a piruvátból, szén-dioxidot szabadítva fel. 2. lépés: a NAD+ NADH-ra csökken. 3. lépés: egy acetilcsoportot átviszünk az a koenzimbe, ami acetil-CoA-t eredményez.

a citromsavciklusban az acetilcsoport az acetil CoA-ból egy négy szénatomos oxaloacetát molekulához kapcsolódik, így hat szénatomos citrátmolekulát képez. Lépések sorozatán keresztül a citrát oxidálódik, két szén-dioxid-molekulát szabadít fel a ciklusba betáplált acetilcsoportokhoz. A folyamat során három NADH-t, egy FADH-T2ÉS egy ATP vagy GTP (a sejttípustól függően) szubsztrát szintű foszforilezéssel állítják elő. Mivel a citromsavciklus végterméke egyben az első reagens is, a ciklus elegendő reagens jelenlétében folyamatosan fut. (hitel: a munka módosítása “Yikrazuul” / Wikimedia Commons)
az acetil-CoA egy 2 szénmolekula, amelynek

béta-oxidációja

a zsírsav-oxidáció során a trigliceridek 2C-acetilcsoportokra bonthatók, amelyek beléphetnek a Krebs-ciklusba, és energiaforrásként használhatók, ha a glükózszint alacsony.
kezdve egy zsírsavval (hosszú szénlánc). 1. lépés: a zsírsav átalakítása zsíros Acil-karnitinré lehetővé teszi a transzportot a mitokondriális membránokon keresztül. A képen látható az OH eltávolítása a zsírsav végétől, valamint a Co-A-S hozzáadása a helyére. 2. lépés: a zsíros Acil-CoA béta-ketoacil-CoA-vá alakul, amely Acil-CoA-ra és acetil-CoA-ra oszlik. A Co-A-SH eltávolításra kerül. A 2-es és 3-as szénatomokból hidrogéneket távolítanak el, hogy kettős kötést képezzenek ezek között a szénatomok között. Ez is termel FADH2 forma FAD+. Ezután a transz-enoil CoA-t béta-szén oxidációval és víz hozzáadásával alakítják át. Ez L-3-hidroxi-Acil-CoA-t termel (egy molekula, ahol ezek a kettős kötések ismét megszakadnak). Következő béta-ketoacil CoA keletkezik (amely kettős kötésű oxigént ad a szénhez 3). Ez a folyamat fadh-t is termel2 a FAD+ - ból. Ezután a béta-ketoacil CoA-t acetil-CoA-ra (2 szénlánc) és Acil-CoA-ra (rövidített szénlánccal) osztják fel. Végül az acetil-CoA belép a Krebs-ciklusba.

oxidatív foszforiláció

az elektrontranszport lánc olyan elektronhordozók és ionszivattyúk sorozata, amelyeket H+ ionok membránon történő szivattyúzására használnak. H+ ezután az ATP-szintáz útján áramlik vissza a membránon, amely katalizálja az ATP képződését. Az elektrontranszport lánc helye az eukarióta sejtek belső mitokondriális mátrixa, a prokarióta sejtek citoplazmatikus membránja.
a mitokondriumok belső membránja látható. A membrán egy sor fehérje egy sorban, és egy nagy fehérje ki az egyik oldalon. A belső mitokondriális mátrixban a teljes egyenlet 2 szabad hidrogénion + 2 kilépő elektron stb + egy O2 molekula vizet termel. Ez kétszer történik. A diagram 2 elektront mutat a lánc első fehérjéjén. Ezek az elektronok a NADH felosztásából származnak NAD+. Az elektronokat ezután áthelyezik a lánc következő fehérjéjére,majd az elektrontranszportlánc 5 fehérjéjének vonalára. Elektronok is hozzáadhatók a második fehérje láncához a fadh felosztásából2 fad+ - ra. Amint az elektronok áthaladnak a fehérjéken, 1, 3 és 5 proton (H+) pumpálódik át a membránon. Ezek a protonok ezután az ATP-szintázon keresztül visszatérhetnek a mitokondriális mátrixba. Ahogy átfolynak az ATP-szintázon, lehetővé teszik az ATP termelését az ADP-ből és a PO4,3 -.

Calvin-Benson ciklus

a Calvin-Benson ciklus három szakaszból áll. Az 1. szakaszban a RuBisCO enzim szén-dioxidot tartalmaz egy szerves molekulába, a 3-PGA-ba. A 2. szakaszban a szerves molekulát a NADPH által szállított elektronok segítségével redukáljuk. A 3. szakaszban a RuBP, a ciklust elindító molekula regenerálódik, hogy a ciklus folytatódhasson. Egyszerre csak egy szén-dioxid molekula van beépítve, ezért a ciklust háromszor kell befejezni egyetlen három szénatomos GA3P molekula előállításához, hatszor pedig egy hat szénatomos glükózmolekula előállításához.
1.lépés: Szénrögzítés. Három CO2 molekula lép be a ciklusba. A Rubisco 3 RuBP molekulával kombinálja őket (egy 5 szénmolekula, mindkét végén foszfátcsoporttal. Ez 6 3-PGA molekulát eredményez (3 szénmolekula, amelynek foszfátja a 3 szénatomnál van. 2. lépés: a 3-PGA csökkentése. A 3-PGA molekulák átalakulnak 6 ga3p molekulává az 1 szén egyik oxigénjének eltávolításával. Ez a folyamat 6 ATP molekulát (ADP-t termel) és 6 NADPH molekulát (NADP+ + H+) is használ. 3. lépés: a RuBP regenerálása. A GA3P 6 molekulájából öt átalakul 3 RuBP molekulává. A hatodik Ga3P átalakul (C6H12O6) molekula glükózra. A RuBP előállítása 3 ATP-t is használ (2 ADP előállítása). Ez visszavezet minket a ciklus tetejére.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.