Microbiologie

admin

glicoliza

prima jumătate a glicolizei utilizează două molecule ATP în fosforilarea glucozei, care este apoi împărțită în două molecule cu trei atomi de carbon.
diagrama primei jumătăți a glicolizei. Glucoza este un zahăr de carbon 6; este un hexagon cu un oxigen într-unul din colțuri și al șaselea carbon în afara inelului. Pasul 1: Hexokinaza ia un fosfat din ATP și îl adaugă la glucoză pentru a produce glucoză-6-fosfat (o structură liniară cu o grupare fosfat la carbon 6). ADP este un alt produs al acestei reacții. Pasul 2: Fosfoglucoza izomerază transformă glucoza-6-fosfatul în fructoză-6-fosfat prin mutarea oxigenului dublu legat de la carbonul 1 la carbonul 2. Pasul 3: fosfofrutokinaza mută un fosfat din ATP în fructoză-6-fosfat pentru a produce fructoză-1,6, - difosfat. Aceasta este o moleculă de fructoză cu grupări fosfat pe carbonii 1 și 6. ADTP este un alt produs al acestei reacții. Pasul 4: Aldolaza împarte fructoza-1,6-bifosfat în jumătate pentru a produce gliceraldehidă-3-fosfat (o moleculă de carbon 3 cu un oxigen dublu legat la carbon 1 și un fosfat la carbon 3) și dihidroxiacetonă-fosfat (care are o grupare fosfat la carbon 1 și un oxigen dublu legat la carbon 2). Pasul 5: Izomeraza fosfat de trioză se transformă între dihidroxiacetonă-fosfat și gliceraldehidă-3-fosfat.a doua jumătate a glicolizei implică fosforilarea fără investiții ATP (pasul 6) și produce două molecule NADH și patru ATP pe glucoză.diagrama celei de-a doua jumătăți a glicolizei. Toți pașii următori se întâmplă de două ori. Pasul 6: Gliceraldehida 3-fosfat dehidrogenaza transformă gliceraldehida 3-fosfat (o moleculă de carbon 3 cu un oxigen dublu legat la carbonul 1 și un fosfat la carbonul 3) în 1,3-bisfosfoglicerat (o moleculă cu fopsați pe carbonii 1 și 3). Fosfatul adăugat este un fosfat anorganic (pi) și acest proces necesită, de asemenea, conversia NAD+ în NADH și H+. Pasul 7: Fosfoglicerat kinaza elimină un fosfat din 1,3-bifosfoglicerat și îl adaugă la ADP pentru a produce ATP și 3-fosfoglicerat (o moleculă cu o grupare fosfat la carbonul 3 și o grupare carboxil la carbonul 1). Pasul 8: fosfoglicerat mutaza convertește 3-fosfoglicerat la 2-fosfoglicerat care are un carboxil pe carbon 1, o grupare fosfat pe carbon 2 și un OH pe carbon 3. Pasul 9: enolaza transformă 2-fosfogliceratul în fosfoenolpiruvat (PEP) prin îndepărtarea oxigenului din carbonul 3 (și producerea apei). Pasul 10: Piruvat kinaza transformă PEP în piruvat prin îndepărtarea grupării fosfat și adăugarea acesteia la ADP pentru a produce ATP. Piruvatul este o moleculă de carbon 3 cu un carboxil pe carbon 1 și un oxigen dublu legat pe carbon 2.

calea Entner–Doudoroff

calea Entner–Doudoroff este o cale metabolică care transformă glucoza în etanol și plasează un ATP.
D-glucoza este o moleculă de carbon 6 cu un inel hexagonal care conține un oxigen la un colț; al șaselea carbon este în afara inelului. ATP:D-glucoză 6-fosfotransferază elimină o grupare fosfat din ATP pentru a produce beta-D-glucoză-6p care are o grupare fosfat pe carbon 6. ADP este un alt produs al acestei reacții. Beta-D-glucoză-6-fosfat: NADP+1-oxoreductaza transformă beta-D-glucoză-6P în D-clucono-1,5,-lactonă 6-fosfat. Această moleculă are un oxigen la carbonul 1, mai degrabă decât o grupare OH. Această reacție produce, de asemenea, NADH+ + H+ de la NADP. Lactonohidrolaza transformă d-glucono-1,5,-lactona 6-fosfat în 6-phsopho-d-gluconat (o formă liniară cu gruparea fosfat la carbonul 6 și un oxigen dublu legat la carbonul 1). 6-fosfo-d-gluconat hidro-liaza convertește 6-phsopho-d-gluconat la 2-dehidro-3-deoxi-d-gluconat-6P prin adăugarea unui oxigen dublu legat la carbon 2. P-2-ceto-3-deoxigluconat aldolaza împarte 2-dehidro-3-deoxi-d-gluconat-6P în piruvat (o moleculă de carbon 3 cu oxigen dublu legat la carbonii 1 și 2) și gliceraldehidă-3-fosfat (o moleculă de carbon 3 cu oxigen dublu legat la carbonul 1 și o grupare fosfat pe carbonul 3). Gliceraldehid-3-fosfatul poate fi transformat în piruvat prin îndepărtarea fosfatului și adăugarea acestuia la ADP pentru a produce ATP. Această reacție produce, de asemenea, NADH + H+ din NAD+. Piruvatul poate fi apoi transformat în etanol; această reacție produce nad+ din NADH + H+.

calea pentoză-fosfat

calea pentoză-fosfat, numită și calea fosfogluconat și șuntul hexoză monofosfat, este o cale metabolică paralelă cu glicoliza care generează NADPH și zaharuri cu cinci carbon, precum și riboză 5-fosfat, un precursor pentru sinteza nucleotidelor din glucoză.
Pasul 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). Gruparea acetil este atașată la un purtător de coenzima A care transportă gruparea acetil la locul ciclului Krebs. În acest proces, se formează o moleculă de NADH.
Pasul 1: o grupare carboxil este îndepărtată din piruvat, eliberând dioxid de carbon. Pasul 2: NAD+ este redus la NADH. Pasul 3: o grupare acetil este transferată în coenzima A, rezultând acetil CoA.

în ciclul acidului citric, gruparea acetil din acetil CoA este atașată la o moleculă de oxaloacetat cu patru atomi de carbon pentru a forma o moleculă de citrat cu șase atomi de carbon. Printr-o serie de etape, Citratul este oxidat, eliberând două molecule de dioxid de carbon pentru fiecare grupare acetil alimentată în ciclu. În acest proces, trei NADH, un FADH2 și un ATP sau GTP (în funcție de tipul de celulă) sunt produse prin fosforilarea la nivel de substrat. Deoarece produsul final al ciclului acidului citric este, de asemenea, primul reactant, ciclul se desfășoară continuu în prezența unor reactanți suficienți. (credit: modificarea lucrării de către”Yikrazuul”/Wikimedia Commons)
acetil CoA este o moleculă de carbon 2 cu o oxidare Beta

în timpul oxidării acizilor grași, trigliceridele pot fi defalcate în grupări acetil 2C care pot intra în ciclul Krebs și pot fi utilizate ca sursă de energie atunci când nivelurile de glucoză sunt scăzute.
începând cu un acid gras (un lanț lung de carbon). Pasul 1: transformarea unui acid gras într-o acil carnitină grasă permite transportul prin membranele mitocondriale. Imaginea arată îndepărtarea OH de la capătul acidului gras și adăugarea unui Co-A-S în locul său. Pasul 2: Acil CoA gras este transformat în beta-cetoacil CoA, care este împărțit într-un acil CoA și acetil CoA. Co-A - SH este eliminat. Hidrogenii sunt îndepărtați din carbonii 2 și 3 pentru a forma o dublă legătură între acești atomi de carbon. Acest lucru produce, de asemenea, forma FADH2 FAD+. Apoi, CoA trans-enoil este convertit prin oxidarea carbonului beta și adăugarea de apă. Aceasta produce L-3-hidroxiacil CoA (o moleculă în care aceste legături duble sunt din nou rupte). Următorul Beta-cetoacil CoA este produs (care are un oxigen dublu legat adăugat la carbon 3). Acest proces produce, de asemenea, FADH2 de la FAD+. Apoi, beta-cetoacil CoA este împărțit în acetil CoA (un lanț de carbon 2) și acil CoA (cu un lanț de carbon scurtat). În cele din urmă, acetil-CoA intră în ciclul Krebs.

fosforilarea oxidativă

lanțul de transport al electronilor este o serie de purtători de electroni și pompe de ioni care sunt utilizate pentru a pompa ionii H+ pe o membrană. H + apoi curge înapoi prin membrană prin ATP sintază, care catalizează formarea ATP. Localizarea lanțului de transport al electronilor este matricea mitocondrială interioară în celulele eucariote și membrana citoplasmatică în celulele procariote.
este prezentată membrana interioară a mitocondriilor. Pe membrană sunt o serie de proteine la rând și o proteină mare pe o parte. În matricea mitocondrială interioară se află ecuația generală care arată 2 ioni de hidrogen liberi + 2 electroni care ies din etc. + centimetrul unei molecule de O2 produce apă. Acest lucru se întâmplă de două ori. Diagrama arată 2 electroni pe prima proteină din lanț. Acești electroni provin din divizarea NADH în NAD+. Electronii sunt apoi mutați la următoarea proteină din lanț și pe linia a 5 proteine din lanțul de transport al electronilor. Electronii pot fi, de asemenea, adăugați la lanț pe a doua proteină din împărțirea FADH2 în FAD+. Pe măsură ce electronii sunt trecuți prin proteine 1, 3 și 5 protoni (H+) sunt pompați peste membrană. Acești protoni pot curge apoi înapoi în matricea mitocondrială prin ATP sintază. Pe măsură ce curg prin ATP sintază, ele permit producerea de ATP din ADP și PO4,3-.

ciclul Calvin-Benson

ciclul Calvin-Benson are trei etape. În etapa 1, enzima RuBisCO încorporează dioxidul de carbon într-o moleculă organică, 3-PGA. În etapa 2, molecula organică este redusă folosind electroni furnizați de NADPH. În etapa 3, RuBP, molecula care începe ciclul, este regenerată astfel încât ciclul să poată continua. O singură moleculă de dioxid de carbon este încorporată la un moment dat, astfel încât ciclul trebuie finalizat de trei ori pentru a produce o singură moleculă GA3P cu trei carbon și de șase ori pentru a produce o moleculă de glucoză cu șase carbon.
Pasul 1: Fixarea carbonului. Trei molecule de CO2 intră în ciclu. Rubisco le combină cu 3 molecule de RUBP (o moleculă de carbon 5 cu o grupare fosfat la ambele capete. Aceasta produce 6 molecule de 3-PGA (o moleculă de carbon 3 cu un fosfat la carbon 3. Pasul 2: reducerea 3-PGA. Moleculele 3-PGA sunt transformate în 6 molecule de GA3P prin îndepărtarea unuia dintre oxigenii de pe carbonul 1. Acest proces utilizează, de asemenea, 6 molecule de ATP (producând ADP) și 6 molecule de NADPH (producând NADP+ + H+). Pasul 3: regenerarea RuBP. Cinci dintre cele 6 molecule ale GA3P sunt transformate în 3 molecule de RuBP. Al șaselea Ga3P este transformat în moleculă de glucoză (C6H12O6). Producția de RuBP utilizează, de asemenea, 3 ATP (producând 2 ADP). Acest lucru ne aduce înapoi la partea de sus a ciclului.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.