Mikrobiologia

admin

glikoliza

pierwsza połowa glikolizy wykorzystuje dwie cząsteczki ATP w fosforylacji glukozy, która jest następnie dzielona na dwie cząsteczki trójwęglowe.
schemat pierwszej połowy glikolizy. Glukoza jest cukrem sześciowęglowym; jest sześciokątem z tlenem w jednym z rogów i szóstym węglem na zewnątrz pierścienia. Krok 1: Heksokinaza pobiera fosforan z ATP i dodaje go do glukozy w celu wytworzenia glukozo-6-fosforanu (struktura liniowa z grupą fosforanową przy węglu 6). ADP jest kolejnym produktem tej reakcji. Krok 2: izomeraza Fosfoglukozy przekształca glukozo-6-fosforan w fruktozo-6-fosforan, przenosząc podwójnie związany tlen z węgla 1 do węgla 2. Krok 3: fosfofrutokinaza przenosi fosforan z ATP do fruktozo-6-fosforanu w celu wytworzenia fruktozo-1,6, - difosforanu. Jest to cząsteczka fruktozy z grupami fosforanowymi na węglach 1 i 6. Adtp jest kolejnym produktem tej reakcji. Krok 4: Aldolaza dzieli fruktozo-1,6-bifosforan na pół, tworząc gliceroaldehyd-3-fosforan (cząsteczka 3-węglowa z podwójnie wiązanym tlenem przy węglu 1 i fosforanem przy węglu 3) i dihydroksyaceton-fosforan (który ma grupę fosforanową przy węglu 1 i Podwójnie wiązany tlen przy węglu 2). Krok 5: izomeraza fosforanu Triozy przekształca się między fosforanem dihydroksyacetonu i 3-fosforanem glicerodehydu.

druga połowa glikolizy obejmuje fosforylację bez inwestycji ATP (etap 6) i wytwarza dwie cząsteczki NADH i cztery cząsteczki ATP na glukozę.
schemat drugiej połowy glikolizy. Wszystkie poniższe kroki zdarzają się dwa razy. Krok 6: dehydrogenaza 3-fosforanowa Glyceraldehydu przekształca 3-fosforan glyceraldehydu (cząsteczka 3-węglowa z podwójnie wiązanym tlenem przy węglu 1 i fosforanem przy węglu 3) w 1,3-bisfosfoglicerynian (cząsteczka z fopshates na węglach 1 i 3). Dodany fosforan jest nieorganicznym fosforanem (pi)i ten proces wymaga również konwersji NAD+ NA NADH I H+. Krok 7: Kinaza fosfoglicerynianowa usuwa fosforan z 1,3-bisfosfoglicerynianu i dodaje go do ADP w celu wytworzenia ATP i 3-fosfoglicerynianu (cząsteczki z grupą fosforanową przy węglu 3 i grupą karboksylową przy węglu 1). Krok 8: Mutaza Fosfogliceratowa przekształca 3-fosfoglicerat w 2-fosfoglicerat, który ma karboksyl na węglu 1, grupę fosforanową na węglu 2 i OH na węglu 3. Krok 9: Enolaza przekształca 2-fosfoglicerynian w fosfoenolopirogronian (PEP) poprzez usunięcie tlenu z węgla 3 (i wytworzenie wody). Krok 10: Kinaza pirogronianowa przekształca PEP w pirogronian poprzez usunięcie grupy fosforanowej i dodanie jej do ADP w celu wytworzenia ATP. Pirogronian jest cząsteczką węgla 3 z karboksylem na węglu 1 i Podwójnie wiązanym tlenem na węglu 2.

szlak Entner–Doudoroff

szlak Entner–Doudoroff jest szlakiem metabolicznym, który przekształca glukozę w etanol i łączy jeden ATP.
d-glukoza jest cząsteczką 6 węgla z sześciokątnym pierścieniem, który zawiera tlen w jednym rogu; szósty węgiel znajduje się poza pierścieniem. ATP:6-fosfotransferaza D-glukozy usuwa grupę fosforanową z ATP do wytworzenia beta-D-glukozy-6P, która ma grupę fosforanową na węglu 6. ADP jest kolejnym produktem tej reakcji. Beta-D-glukozo-6-fosforan: NADP+1-oksoreduktaza przekształca beta-D-glukozo-6P w 6-fosforan d-klukono-1,5, - laktonu. Cząsteczka ta ma tlen w węglu 1, a nie grupę OH. W reakcji tej powstaje również NADH + + H + z NADP. Laktonohydrolaza przekształca 6-fosforan d-glukono-1,5,-laktonu w 6-phsofo-d-glukonian (postać liniowa z grupą fosforanową przy węglu 6 i Podwójnie wiązanym tlenem przy węglu 1). 6-fosfo-d-glukonian hydro-liaza przekształca 6-phsofo-d-glukonian w 2-dehydro-3-deoksy-d-glukonian-6P przez dodanie podwójnego wiązania tlenu do węgla 2. Aldolaza P-2-keto-3-deoksyglukonianowa dzieli 2-dehydro-3-deoksy-d-glukonian-6P na pirogronian (cząsteczka 3-węglowa z podwójnie wiązanym tlenem przy węglu 1 i 2) i 3-fosforan gliceroaldehydu (cząsteczka 3-węglowa z podwójnie wiązanym tlenem przy węglu 1 i grupą fosforanową przy węglu 3). Gliceraldeyhyde-3-fosforan można przekształcić w pirogronian przez usunięcie fosforanu i dodanie go do ADP w celu wytworzenia ATP. W reakcji tej powstaje również NADH + H + Z NAD+. Pirogronian można następnie przekształcić w Etanol; ta reakcja wytwarza NAD + Z NADH + H+.

szlak Pentozowo-fosforanowy

szlak pentozowo-fosforanowy, zwany także szlakiem fosfoglukonianowym i bocznikiem heksozowo-monofosforanowym, jest szlakiem metabolicznym równoległym do glikolizy, który wytwarza NADPH i cukry pięciowęglowe, a także rybozo-5-fosforan, prekursor syntezy nukleotydów z glukozy.
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). Grupa acetylowa jest przyłączona do nośnika koenzymu, który transportuje grupę acetylową do miejsca cyklu Krebsa. W procesie tym powstaje jedna cząsteczka NADH.
Krok 1: grupa karboksylowa jest usuwana z pirogronianu, uwalniając dwutlenek węgla. Krok 2: NAD+ zmniejsza się do NADH. Krok 3: grupa acetylowa jest przenoszona do koenzymu A, w wyniku czego powstaje acetylo CoA.

w cyklu kwasu cytrynowego Grupa acetylowa z acetylo CoA jest przyłączona do czterosuwowej cząsteczki szczawiooctanu, tworząc sześciowęglową cząsteczkę cytrynianu. Poprzez szereg etapów, cytrynian jest utleniany, uwalniając dwie cząsteczki dwutlenku węgla dla każdej grupy acetylowej podawanej do cyklu. W procesie, trzy NADH, jeden FADH2 i jeden ATP lub GTP (w zależności od typu komórki) jest wytwarzany przez fosforylację na poziomie substratu. Ponieważ produkt końcowy cyklu kwasu cytrynowego jest również pierwszym reagentem, cykl przebiega w sposób ciągły w obecności wystarczającej ilości reagentów. (kredyt: modyfikacja pracy przez „Yikrazuul” / Wikimedia Commons)
Acetyl Coa jest cząsteczką 2 węgla o

Beta utlenianie

podczas utleniania kwasów tłuszczowych trójglicerydy można podzielić na grupy acetylowe 2C, które mogą wejść w cykl Krebsa i być używane jako źródło energii, gdy poziom glukozy jest niski.
zaczynając od kwasu tłuszczowego (długi łańcuch węglowy). Krok 1: przekształcenie kwasu tłuszczowego w tłuszczową acyl karnitynę umożliwia transport przez błony mitochondrialne. Zdjęcie pokazuje usunięcie OH z końca kwasu tłuszczowego i dodanie Co-A-S w jego miejsce. Krok 2: tłuszczowy Acyl CoA przekształca się w beta-ketoacyl CoA, który dzieli się na acyl COA i acetyl Coa. Co-a-SH jest usuwany. Wodory są usuwane z węgli 2 i 3, tworząc podwójne wiązanie między tymi węglami. Powoduje to również powstanie postaci fadh2 fad+. Następnie trans-enoyl CoA jest przekształcany przez utlenianie węgla beta i dodanie wody. W ten sposób powstaje L-3-hydroksyacyl CoA (cząsteczka, w której te podwójne wiązania są ponownie zerwane). Następnie powstaje Beta-ketoacyl CoA (który ma dodany tlen podwójnie wiązany z węglem 3). Proces ten wytwarza również FADH2 z FAD+. Następnie Beta-ketoacyl Coa dzieli się na acetyl Coa (2-węglowy łańcuch) i acyl CoA (ze skróconym łańcuchem węglowym). Wreszcie acetylo-CoA wchodzi w cykl Krebsa.

fosforylacja oksydacyjna

łańcuch transportu elektronów to seria nośników elektronów i pomp jonowych, które są używane do pompowania jonów H+ przez membranę. H+ następnie przepływa z powrotem przez błonę za pomocą syntazy ATP, która katalizuje powstawanie ATP. Lokalizacją łańcucha transportu elektronów jest wewnętrzna matryca mitochondrialna w komórkach eukariotycznych i błona cytoplazmatyczna w komórkach prokariotycznych.
pokazano wewnętrzną błonę mitochondriów. Na błonie znajduje się szereg białek z rzędu i duże białko z jednej strony. W wewnętrznej macierzy mitochondrialnej jest ogólne równanie pokazujące 2 wolne jony wodorowe + 2 elektrony wychodzące itp + ½ cząsteczki O2 wytwarzają wodę. To się zdarza dwa razy. Diagram pokazuje 2 elektrony na pierwszym białku w łańcuchu. Elektrony te pochodzą z podziału NADH NA NAD+. Elektrony są następnie przenoszone do następnego białka w łańcuchu i wzdłuż linii 5 białek w łańcuchu transportu elektronów. Elektrony mogą być również dodane do łańcucha na drugim białku z podziału FADH2 na FAD+. Gdy elektrony są przepuszczane przez białka, 1, 3 i 5 protonów (H+) jest pompowanych przez membranę. Protony te mogą następnie płynąć z powrotem do matrycy mitochondrialnej poprzez syntazę ATP. Ponieważ przepływają przez syntazę ATP, pozwalają na produkcję ATP z ADP i PO4, 3-.

cykl Calvina-Bensona

cykl Calvina-Bensona składa się z trzech etapów. W etapie 1 enzym RuBisCO zawiera dwutlenek węgla w cząsteczce organicznej, 3-PGA. W etapie 2 cząsteczka organiczna jest redukowana za pomocą elektronów dostarczanych przez NADPH. W etapie 3, RuBP, cząsteczka, która rozpoczyna cykl, jest regenerowana, aby cykl mógł być kontynuowany. Tylko jedna cząsteczka dwutlenku węgla jest włączona na raz, więc cykl musi być zakończony trzy razy, aby wytworzyć pojedynczą trójwęglową cząsteczkę GA3P i sześć razy, aby wytworzyć sześciowęglową cząsteczkę glukozy.
Krok 1: Mocowanie węgla. Trzy cząsteczki CO2 wchodzą w cykl. Rubisco łączy je z 3 cząsteczkami RUBP (cząsteczką 5-węglową z grupą fosforanową na obu końcach. W ten sposób powstaje 6 cząsteczek 3 - PGA (cząsteczka 3-węglowa z fosforanem przy węglu 3. Krok 2: redukcja 3-PGA. Cząsteczki 3-PGA są przekształcane w 6 cząsteczek GA3P poprzez usunięcie jednego z tlenków na węglu 1. W procesie tym wykorzystuje się również 6 cząsteczek ATP (wytwarzających ADP) i 6 cząsteczek NADPH (wytwarzających NADP+ + H+). Krok 3: regeneracja RuBP. Pięć z 6 cząsteczek GA3P jest przekształcanych w 3 cząsteczki RuBP. Szósty Ga3P przekształca się w ½ cząsteczki glukozy (C6H12O6). Do produkcji RuBP wykorzystuje się również 3 ATP (produkując 2 ADP). To prowadzi nas z powrotem na szczyt cyklu.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.