Microbiologia

glicólise

a primeira metade da glicólise utiliza duas moléculas ATP na fosforilação da glucose, que é então dividida em duas moléculas de três átomos de carbono.
Diagrama da primeira metade da glicólise. A glicose é um açúcar de 6 carbono; é um hexágono com um oxigênio em um dos cantos e o sexto carbono fora do anel. Passo 1: A hexoquinase pega um fosfato de ATP e adiciona-o à glicose para produzir glicose-6-fosfato (uma estrutura linear com um grupo fosfato de carbono 6). ADP é outro produto desta reação. Passo 2: a isomerase de Fosfoglicosato converte glucose-6-fosfato em frutose-6-fosfato, transferindo o oxigénio duplamente ligado do carbono 1 para o carbono 2. Passo 3: a fosfofrutoquinase move um fosfato de ATP para frutose-6-fosfato para produzir frutose-1,6-difosfato. Esta é uma molécula de frutose com grupos de fosfato em carbons 1 e 6. ADTP é outro produto desta reacção. Passo 4: A Aldolase divide a frutose-1,6-bifosfato ao meio para produzir gliceraldeído-3-fosfato (uma molécula de 3 carbono com uma ligação dupla de oxigénio ao carbono 1 e um fosfato ao carbono 3) e dihidroxiacetona-fosfato (que tem um grupo fosfato ao carbono 1 e um duplo oxigénio ligado ao carbono 2). Passo 5: a Triose fosfato isomerase converte-se entre dihidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato.

a segunda metade da glicólise envolve fosforilação sem investimento ATP (Passo 6) e produz duas moléculas de NADH e quatro ATP por glucose.
Diagrama da segunda metade da glicólise. Todos os passos a seguir acontecem duas vezes. Passo 6: O gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase converte o gliceraldeído 3-fosfato (uma molécula de 3 carbono com uma ligação dupla de oxigénio no carbono 1 e um fosfato no carbono 3) em 1,3-bifosfoglicerato (uma molécula com fopsatos nos Carbões 1 e 3). O fosfato adicionado é um fosfato inorgânico (pi) e este processo também requer a conversão de NAD+ para NADH e H+. Passo 7: O fosfoglicerato cinase remove um fosfato do 1,3-bifosfoglicerato e adiciona-o ao ADP para produzir ATP e 3-fosfoglicerato (uma molécula com um grupo fosfato no carbono 3 e um grupo carboxilo no carbono 1). Passo 8: a fosfoglicerato mutase converte o 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato que tem uma carboxila no carbono 1, um grupo de fosfato no carbono 2, e uma OH no carbono 3. Passo 9: a Enolase converte o 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato (PEP), removendo o oxigénio do carbono 3 (e produzindo água). Passo 10: Piruvato cinase converte PEP em piruvato, removendo o grupo de fosfato e adicionando-o ao ADP para produzir ATP. Piruvato é uma molécula de 3 carbono com uma carboxila no carbono 1 e um oxigênio de ligação dupla no carbono 2.

Entner–Doudoroff via

a Entner-Doudoroff via é uma via metabólica que converte a glucose em etanol e rede uma ATP.D-glucose é uma molécula de 6 carbono com um anel hexagonal que contém um oxigênio em um canto; o sexto carbono está fora do anel. ANTITERRORISMO:A D-glucose 6-fosfotransferase remove um grupo de fosfatos do ATP para produzir beta-D-glucose-6P, que tem um grupo de fosfatos no carbono 6. ADP é outro produto desta reação. Beta-D-glucose-6-fosfato: NADP+1-oxoredutase converte beta-D-glucose-6P em D-clucono-1,5,-lactona 6-fosfato. Esta molécula tem um oxigênio no carbono 1 ao invés de um grupo OH. Esta reação também produz NADH+ + H+ do NADP. A lactonohidrolase converte o 6-fosfato de D-glucono-1,5 em 6-phsofo-d-gluconato (uma forma linear com o grupo fosfato no carbono 6 e um oxigénio ligado Duplo no carbono 1). 6-fosfo-D-gluconato hidro-liase converte 6-phsofo-D-gluconato em 2-desidro-3-desoxi-D-gluconato-6P, adicionando um oxigénio ligado duplo ao carbono 2. P-2-ceto-3-deoxygluconate aldolase divide 2-dehydro-3-desoxi-D-gluconato-6P em piruvato (3 de carbono da molécula com ligação dupla oxygens em carbonos 1 e 2) e glyceraldehyde-3-fosfato (3 de carbono da molécula com uma ligação dupla de oxigênio no carbono 1 e um grupo fosfato no carbono 3). O gliceraldeyhide-3-fosfato pode ser convertido em piruvato removendo o fosfato e adicionando-o ao ADP para produzir ATP. Esta reação também produz NADH + H+ de NAD+. O piruvato pode então ser convertido em etanol; esta reacção produz NAD+ a partir de NADH + H+.

a via do fosfato de Pentose

a via do fosfato de pentose, também chamada de Via do fosfogluconato e do shunt do monofosfato de hexose, é uma via metabólica paralela à glicólise que gera açúcares NADPH e cinco-carbono, bem como ribose 5-fosfato, um precursor para a síntese de nucleótidos a partir da glucose.
Step 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). O grupo acetilo Está ligado a uma coenzima A transportadora que transporta o grupo acetilo para o local do ciclo Krebs. No processo, uma molécula de NADH é formada.
Step 1: a carboxyl group is removed from pyruvate, releasing carbon dioxide. Passo 2: NAD+ é reduzido a NADH. Passo 3: um grupo acetilo é transferido para a coenzima A, resultando em acetil CoA.

no ciclo do ácido cítrico, o grupo acetilo de acetil CoA é ligado a uma molécula de oxaloacetato de quatro átomos de carbono para formar uma molécula de citrato de seis átomos de carbono. Através de uma série de passos, o citrato é oxidado, liberando duas moléculas de dióxido de carbono para cada grupo acetilo alimentado no ciclo. No processo, três NADH, um FADH2 e um ATP ou GTP (dependendo do tipo de célula) são produzidos por fosforilação ao nível do substrato. Como o produto final do ciclo do ácido cítrico é também o primeiro reagente, o ciclo funciona continuamente na presença de reagentes suficientes. (credito: modificação de trabalho por “Yikrazuul”/Wikimedia Commons)
Acetil CoA é um 2 as moléculas de carbono com um

Beta-Oxidação

Durante a oxidação dos ácidos gordos, os triglicerídeos podem ser divididos em 2C acetil grupos que pode entrar no ciclo de Krebs e ser usada como fonte de energia, quando os níveis de glicose estão baixos.
começando com um ácido gordo (uma cadeia de carbono longa). Passo 1: A conversão de um ácido gordo numa acil carnitina gorda permite o transporte através das membranas mitocondriais. A imagem mostra a remoção do OH do fim do ácido gordo e a adição de um Co-A-S no seu lugar. Passo 2: acil CoA gorda é convertida em Beta-cetoacil CoA, que é dividida em acil CoA e acetil CoA. O Co-a-SH é removido. Os hidrogénios são removidos dos Carbões 2 e 3 para formar uma ligação dupla entre estes Carbões. Isto também produz FADH2 forma FAD+. Em seguida, a Coa trans-enoílo é convertida pela oxidação do carbono beta e pela adição de água. Isto produz L-3-hidroxiacilo CoA (uma molécula onde estas ligações duplas estão novamente quebradas). Next Beta-cetoacyl CoA is produced (which has an added double bonded oxygen to carbon 3). Este processo também produz FADH2 a partir de FAD+. Em seguida, beta-cetoacil CoA é dividida em acetil CoA (uma cadeia de carbono de 2) e acil CoA (com uma cadeia de carbono reduzida). Finalmente, Acetil-CoA entra no ciclo Krebs.

fosforilação oxidativa

a cadeia de transporte de electrões é uma série de electrões e bombas iónicas que são usadas para bombear h+ iões através de uma membrana. H+ então flui de volta através da membrana por meio de ATP sintase, que catalisa a formação de ATP. A localização da cadeia de transporte de elétrons é a matriz mitocondrial interna em células eucarióticas e membrana citoplasmática em células procarióticas.
a membrana interna da mitocôndria é mostrada. Na membrana estão uma série de proteínas em linha e uma grande proteína para um lado. Na matriz mitocondrial interna está a equação global mostrando 2 íons livres de hidrogênio + 2 elétrons saindo ETC + ½ de uma molécula de O2 produzir água. Isto acontece duas vezes. O diagrama mostra 2 elétrons na primeira proteína da cadeia. Estes elétrons vêm da Divisão de NADH para NAD+. Os elétrons são então movidos para a próxima proteína na cadeia, e abaixo da linha de 5 proteínas na cadeia de transporte de elétrons. Elétrons também podem ser adicionados à cadeia na segunda proteína a partir da Divisão de FADH2 em FAD+. Como os elétrons são passados através de proteínas 1, 3 e 5 prótons (h+) são bombeados através da membrana. Estes protões podem então fluir de volta para a matriz mitocondrial através da ATP sintase. Como eles fluem através da ATP sintase, eles permitem a produção de ATP a partir de ADP e PO4, 3-.

ciclo Calvin-Benson

o ciclo Calvin-Benson tem três fases. No estágio 1, A enzima RuBisCO incorpora dióxido de carbono em uma molécula orgânica, 3-PGA. Na fase 2, a molécula orgânica é reduzida usando elétrons fornecidos pelo NADPH. No estágio 3, RuBP, a molécula que inicia o ciclo, é regenerada para que o ciclo possa continuar. Apenas uma molécula de dióxido de carbono é incorporada de cada vez, então o ciclo deve ser completado três vezes para produzir uma única molécula de GA3P de três átomos de carbono, e seis vezes para produzir uma molécula de glicose de seis átomos de carbono.
Step 1: Carbon fixation. Três moléculas de CO2 entram no ciclo. Rubisco combina-os com 3 moléculas de RUBP (uma molécula de 5 carbono com um grupo fosfato em cada extremidade. Isto produz 6 moléculas de 3-PGA (uma molécula de 3 carbono com um fosfato no carbono 3. Passo 2: redução de 3-PGA. As moléculas de 3-PGA são convertidas em 6 moléculas de GA3P removendo um dos oxigenados no carbono 1. Este processo também utiliza 6 moléculas de ATP (produzindo ADP) e 6 moléculas de NADPH (produzindo NADP+ + H+). Passo 3: regeneração de RuBP. Cinco das 6 moléculas de GA3P são convertidas em 3 moléculas de RuBP. O sexto Ga3P é convertido em ½ molécula de glicose (C6H12O6). A produção de RuBP também utiliza 3 ATP (produzindo 2 ADP). Isso nos leva de volta ao topo do ciclo.

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