Microbiologie

glycolyse

de eerste helft van de glycolyse gebruikt twee ATP-moleculen in de fosforylering van glucose, die vervolgens wordt gesplitst in twee drie-koolstofmoleculen.
Diagram van de eerste helft van de glycolyse. Glucose is een 6 koolstofsuiker; het is een zeshoek met een zuurstof in een van de hoeken en de zesde koolstof buiten de ring. Stap 1: Hexokinase neemt een fosfaat van ATP en voegt het aan glucose toe om glucose-6-fosfaat (een lineaire structuur met een fosfaatgroep bij koolstof 6) te produceren. ADP is een ander product van deze reactie. Stap 2: Phosphoglucose-isomerase zet glucose-6-fosfaat om in fructose-6-fosfaat door de dubbel gebonden zuurstof van koolstof 1 naar koolstof 2 te verplaatsen. Stap 3: fosfofrutokinase verplaatst een fosfaat van ATP naar fructose-6-fosfaat om fructose-1,6,-difosfaat te produceren. Dit is een fructosemolecuul met fosfaatgroepen op koolstof 1 en 6. ADTP is een ander product van deze reactie. Stap 4: Aldolase splitst fructose-1,6-bifosfaat in tweeën om glyceraldehyde-3-fosfaat (een 3 koolstofmolecuul met een dubbel gebonden zuurstof bij koolstof 1 en een fosfaat bij koolstof 3) en dihydroxyaceton-fosfaat (dat een fosfaatgroep bij koolstof 1 en een dubbel gebonden zuurstof bij koolstof 2) te produceren. Stap 5: isomerase van het Triosefosfaat zet tussen dihydroxyaceton-fosfaat en glyceraldehyde-3-fosfaat om.

de tweede helft van de glycolyse omvat fosforylering zonder ATP-investering (stap 6) en produceert twee NADH-en vier ATP-moleculen per glucose.
Diagram van de tweede helft van de glycolyse. Alle volgende stappen gebeuren twee keer. Stap 6: Glyceraldehyde-3-fosfaatdehydrogenase zet glyceraldehyde-3-fosfaat (een 3-koolstofmolecuul met een dubbel gebonden zuurstof bij koolstof 1 en een fosfaat bij koolstof 3) om in 1,3-bisfosfoglyceraat (een molecuul met phopshaten op koolstof 1 en 3). Het toegevoegde fosfaat is een anorganisch fosfaat (pi) en dit proces vereist ook de omzetting van NAD+ in NADH en H+. Stap 7: Phosphoglycerate kinase verwijdert een fosfaat van 1,3-bisfosfoglycerate en voegt het aan ADP toe om ATP en phosphoglycerate 3 (een molecuul met een fosfaatgroep bij koolstof 3 en een carboxylgroep bij koolstof 1) te produceren. Stap 8: Phosphoglycerate mutase zet 3-phosphoglycerate om in 2-phosphoglycerate die carboxyl op koolstof 1, een fosfaatgroep op koolstof 2, en OH op koolstof 3 heeft. Stap 9: enolase zet phosphoglycerate 2 in phosphoenolpyruvate (PEP) om door de zuurstof van koolstof 3 (en het produceren van water) te verwijderen. Stap 10: Het pyruvaatkinase zet PEP in pyruvate om door de fosfaatgroep te verwijderen en het aan ADP toe te voegen om ATP te produceren. Pyruvaat is een 3 koolstofmolecuul met een carboxyl op koolstof 1 en een dubbel gebonden zuurstof op koolstof 2.

Entner-Doudoroff-route

De Entner-Doudoroff-route is een metabole route die glucose omzet in ethanol en één ATP bindt.
D-glucose is een molecuul van 6 koolstofatomen met een zeshoekige ring die een zuurstof in één hoek bevat; de zesde koolstof bevindt zich buiten de ring. ATP:D-glucose 6-phosphotransferase verwijdert een fosfaatgroep van ATP om bèta-D-glucose-6P te produceren die een fosfaatgroep op koolstof 6 heeft. ADP is een ander product van deze reactie. Bèta-D-glucose-6-fosfaat: NADP + 1-oxoreductase zet bèta-D-glucose-6P om in d-clucono-1,5,-lacton-6-fosfaat. Dit molecuul heeft een zuurstof bij koolstof 1 in plaats van een OH groep. Deze reactie produceert ook NADH + + H + van NADP. Lactonohydrolase zet D-glucono-1,5,-lacton 6-fosfaat om in 6-phsofo-d-gluconaat (een lineaire vorm met de fosfaatgroep bij koolstof 6 en een dubbel gebonden zuurstof bij koolstof 1). 6-fosfo-D-gluconaat hydro-lyase zet 6-phsofo-D-gluconaat om in 2-dehydro-3-deoxy-D-gluconaat-6P door toevoeging van een dubbel gebonden zuurstof aan koolstof 2. P-2-keto-3-deoxygluconaat aldolase splitst 2-dehydro-3-deoxy-D-gluconaat-6P in pyruvaat (een 3-koolstofmolecuul met dubbel gebonden zuurstof bij koolstof 1 en 2) en glyceraldehyde-3-fosfaat (een 3-koolstofmolecuul met dubbel gebonden zuurstof bij koolstof 1 en een fosfaatgroep op koolstof 3). Glyceraldeyhyde-3-fosfaat kan in pyruvate worden omgezet door het fosfaat te verwijderen en het aan ADP toe te voegen om ATP te produceren. Deze reactie produceert ook NADH + H + van NAD+. Pyruvate kan dan in ethylalcohol worden omgezet; deze reactie produceert NAD + van NADH + H+.

de pentosefosfaatroute

De pentosefosfaatroute, ook wel de fosfogluconaatroute en de hexosemonofosfaatshunt genoemd, is een metabole route parallel aan de glycolyse die NADPH en vijf-koolstofsuikers genereert, evenals ribose 5-fosfaat, een voorloper voor de synthese van nucleotiden uit glucose.
Stap 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). De acetylgroep is verbonden aan een co-enzym een drager die de acetylgroep naar de plaats van de cyclus Krebs vervoert. In het proces, wordt één molecuul van NADH gevormd.
Stap 1: een carboxylgroep wordt uit pyruvaat verwijderd en geeft koolstofdioxide vrij. Stap 2: nad+ wordt gereduceerd tot NADH. Stap 3: een acetylgroep wordt overgebracht naar co-enzym A, resulterend in acetylcoa.

in de citroenzuurcyclus is de acetylgroep uit acetylcoa verbonden met een molecuul van vier koolstofoxaloacetaten om een molecuul van zes koolstofcitraten te vormen. Door een reeks stappen, wordt het Citraat geoxideerd, vrijgevend twee koolstofdioxidemolecules voor elke acetylgroep die in de cyclus wordt gevoed. In het proces, worden drie NADH, één FADH2, en één ATP of GTP (afhankelijk van het celtype) geproduceerd door substraat-niveau phosphorylation. Omdat het eindproduct van de citroenzuurcyclus ook de eerste reactant is, loopt de cyclus continu in aanwezigheid van voldoende reactanten. (krediet: modification of work by “Yikrazuul” / Wikimedia Commons)
Acetyl CoA is een 2-koolstofmolecuul met een

bèta-oxidatie

tijdens vetzuuroxidatie kunnen triglyceriden worden opgesplitst in 2C-acetylgroepen die de Krebs-cyclus kunnen ingaan en als energiebron kunnen worden gebruikt wanneer de glucosespiegels laag zijn.
beginnend met een vetzuur (een lange koolstofketen). Stap 1: het omzetten van een vetzuur in een vet acyl carnitine maakt transport door de mitochondriale membranen mogelijk. De afbeelding toont de verwijdering van de OH van het einde van het vetzuur en de toevoeging van een Co-A-S in de plaats. Stap 2: vet acyl CoA wordt omgezet in bèta-ketoacyl CoA, die in acyl CoA en acetyl CoA wordt verdeeld. De Co-A-SH is verwijderd. Waterstof wordt uit koolstof 2 en 3 verwijderd om een dubbele binding tussen deze koolstof te vormen. Dit levert ook FADH2 form FAD+op. Vervolgens wordt het trans - Enoyl CoA omgezet door bèta-koolstofoxidatie en de toevoeging van water. Dit produceert L-3-hydroxyacyl CoA (een molecuul waar deze dubbele bindingen weer worden verbroken). Vervolgens wordt Beta-ketoacyl CoA geproduceerd (dat een toegevoegde dubbel gebonden zuurstof aan koolstof 3 heeft). Dit proces produceert ook FADH2 van FAD+. Vervolgens wordt beta-ketoacyl COA gesplitst in acetyl CoA (een 2 koolstofketen) en acyl CoA (met een verkorte koolstofketen). Tenslotte gaat Acetyl-CoA de cyclus Krebs in.

oxidatieve fosforylering

de elektronentransportketen is een reeks elektronendragers en ionenpompen die worden gebruikt om H+ – ionen door een membraan te pompen. H + dan stroom terug door het membraan door middel van ATP synthase, die de vorming van ATP katalyseert. De plaats van de keten van het elektronentransport is de binnen mitochondrial matrijs in eukaryotic cellen en cytoplasmic membraan in prokaryotic cellen.
het binnenste membraan van de mitochondriën wordt getoond. Op het membraan zijn een reeks proteã nen in een rij en een grote proteã Ne aan één kant. In de binnenste mitochondriale matrix is de algemene vergelijking Die 2 vrije waterstofionen + 2 elektronen verlaten enz + ½ van een O2 molecuul produceren water tonen. Dit gebeurt twee keer. Het diagram toont 2 elektronen op het eerste eiwit in de keten. Deze elektronen komen van de splitsing van NADH naar NAD+. De elektronen worden dan verplaatst naar de volgende proteã ne in de keten, en langs de lijn van 5 proteã nen in de keten van het elektronentransport. Elektronen kunnen ook aan de ketting op de tweede proteã ne van het splitsen van FADH2 in FAD+worden toegevoegd. Aangezien de elektronen door proteã nen 1 worden overgegaan, 3, en 5 protonen (h+) worden gepompt over het membraan. Deze protonen kunnen dan terugvloeien naar de mitochondriale matrix door ATP synthase. Aangezien zij door ATP synthase stromen,staan zij voor de productie van ATP van ADP en PO4, 3-toe.

Calvin-Benson cyclus

de Calvin-Benson cyclus bestaat uit drie fasen. In Fase 1 neemt het enzym RuBisCO kooldioxide op in een organisch molecuul, 3-PGA. In stadium 2, wordt het organische molecuul verminderd gebruikend elektronen die door NADPH worden geleverd. In Fase 3 wordt RuBP, het molecuul dat de cyclus begint, geregenereerd zodat de cyclus kan doorgaan. Slechts één koolstofdioxidemolecuul wordt opgenomen tegelijkertijd, zodat moet de cyclus drie keer worden voltooid om één enkel drie-koolstof GA3P molecuul te produceren, en zes keer om een zes-koolstof glucose molecuul te produceren.
Stap 1: Koolstoffixatie. Drie moleculen CO2 komen de cyclus binnen. Rubisco combineert ze met 3 moleculen van RUBP (een 5 koolstofmolecuul met een fosfaatgroep aan beide uiteinden. Dit produceert 6 moleculen van 3-PGA (een 3 koolstofmolecuul met een fosfaat bij koolstof 3. Stap 2: reductie van 3-PGA. De 3-PGA moleculen worden omgezet in 6 moleculen van GA3P door het verwijderen van een van de oxygens op koolstof 1. Dit proces gebruikt ook 6 molecules van ATP (het produceren van ADP) en 6 molecules van NADPH (het produceren van NADP+ + H+). Stap 3: regeneratie van RuBP. Vijf van de 6 moleculen van GA3P worden omgezet in 3 moleculen van RuBP. De zesde Ga3P wordt omgezet in ½ molecuul glucose (C6H12O6). De productie van RuBP maakt ook gebruik van 3 ATP (produceren 2 ADP). Dit brengt ons terug naar de top van de cyclus.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.