Bakterioen metabolismoa
-
Upload
juan-arbulu -
Category
Documents
-
view
241 -
download
3
Transcript of Bakterioen metabolismoa
![Page 1: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/1.jpg)
Bakterioen metabolismoaAnalisia eta Kontrola
Entseiu mikrobiologiakoa
Juan Arbulu
http://www.arizmendipro.eu
@jarbulu
![Page 2: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/2.jpg)
Hazkuntzarako beharrezkoak
• Ingurumen urtsua
• Energi iturria
– Argia Fototrofoa
– Kimikoa Kimiotrofoa
• Karbono iturria
– Konposatu organikoak Organotrofoa
– Konposatu inorganikoa Litotrofoa
• Nitrogeno iturria
• Sufre iturria
• “traza” elementuak
• Bitaminak
![Page 3: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/3.jpg)
Z
E
L
U
L
A
K
![Page 4: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/4.jpg)
Konposatu organiko edo
inorganikoen oxidazioa
ENERGIA
(1 kcal = 4.184 kJoule)
ARGIA
Prokariotak erabiltzen dituzten energi iturri eta
mekanismoak eukariotenak baino ugariagoak dira
Fermentazioa
Arnasketa aerobikoa(inorganikoak)
Arnasketa anaerobikoa
Fotosintesioxigenikoa
Fotosintesianoxigenikoa
![Page 5: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/5.jpg)
Energia iturria
Beroa
Energia
erabilgarria
Produktu
metabolikoak
Pi
ADP
ATP
Biopolimeroak
(Adb. proteinak)
Bitartekari
biosintetikoak
Biltegi
zelularra
Kanpo
nutrienteak
(Zurgapena)
METABOLISMO BIOENERGETIKOA
KATABOLISMOA
METABOLISMO BIOSINTETIKOA
ANABOLISMOA
METABOLISMOA
Z
E
L
U
L
A
K
![Page 6: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/6.jpg)
Energiaren kontserbapena
A. Sustratu mailako fosforilazioa
1) 1.3-difosfoglizeratoa + ADP → 3-fosfoglizeraldehidoa + ATP
2) Fosfoenolpirubatoa + ADP →pirubatoa + ATP
3) azetil-P + ADP → azetato + ATP
B. Energia ekoizpena protoien mugimenduagatik
Ared
Aox
Box
Bred
eta H+
Kanpokaldea Barnekaldea
Bide glikolitikoa
![Page 7: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/7.jpg)
Metabolismo energetiko motak
prokariotoetan
• Fotosintesia
• Arnasketa (gai organiko edoinorganikoena)
– Aerobioa
– Anaerobioa
• Hartzidura
![Page 8: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/8.jpg)
Arnasketa
Energia lortzeko prozesua non konposatu bat oxidatzen da eta oxigenoa edo elektroien besteazken hartzaile bat erreduzituegiten da.
![Page 9: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/9.jpg)
Sustratu desberdinen degradazio aerobioa
![Page 10: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/10.jpg)
Karbohidratoen metabolismoa
• Oinarrizko bide metabolikoak
– Embden-Meyerhof-Parnas bidea (EMP, glikolisia)
– Pentosa fosfatoen bidea (monofosfato hexosak)
– Entner-Doudoroff bidea (prokariota batzuk bakarrik)
• Hiru bideak glukosa glizeraldehido 3 fosfatoan (G3P)
bihurtzen dute (bide diferenteak erabiliz)
• G3Pa pirubatoan bihurtzen da erreakzio berdina erabiliz hiru
bideetan.
• G3Paren oxidazioa pirubikoa emateko ATParen ekoizpena
eragiten du sustratu mailako fosforilazioaren bidez.
![Page 11: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/11.jpg)
•Pirubatoaren ondorengoa
Hartzidura: alkoholak, azido organikoak
Arnasketa: azetil CoA eta Krebs-en zikloa
•NADHaren ibilbidea
Hartzidura
Arnas katea
![Page 12: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/12.jpg)
Glikolisia
![Page 13: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/13.jpg)
Glikolisia
![Page 14: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/14.jpg)
Entner-Doudoroff-en bidea
![Page 15: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/15.jpg)
PENTOSEN BIDEA
Glukosa 6P+12NADP++7H2O 6CO2+12 NADPH+12H++ Pi
3 Glukosa6P+6NADP++3H2O 2 fruktosa6P+G3P+3CO2+6NADPH+6H+
3
3
X3
3CO2
![Page 16: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/16.jpg)
ATParen formazioa EMP, E-D eta pentosa fosfato bideetan
![Page 17: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/17.jpg)
• Entner-Doudoroff
ematen du: -1 ATP/glukosa
-2 NAD(P)H
Prokariota askotan ematen da
Glukonatorekin hazteko erabili daiteke
• Pentosa fosfato– Glukosa -6-P oxidatua,CO2 produzitzen du
– Azukreen arteko eraldaketak 3, 4, 5, 6, 7 C
– NADPHaren formazioan inportanteaanabolismorako, erribosa azido nikleikoentzako
![Page 18: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/18.jpg)
Pirubato deshidrogenasa (aerobioa)
![Page 19: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/19.jpg)
GLUKOSA 6 O2
12 H2O6 CO2
24[H]4ADP
+4PI
4ATP
34 ADP + 34PI
34 ATP
GLUKOSAREN OXIDAZIO AEROBIKOA
∆Go´= -2830 kJ/mol glukosa
Ekuazioa idatzi
Delta G kalkulatu
![Page 20: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/20.jpg)
Krebs-en zikloa
![Page 21: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/21.jpg)
Azido zitrikoaren zikloa
• Bakarrik agertzen da hazkuntza aerobioan
• Baldintza anaerobikoetan,
– alfa zeto glutarato deshidrogenasaren
aktibitate baxua
– Sukzinato deshidrogenasaren ordez fumarato
deshidrogenasa
![Page 22: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/23.jpg)
Hartzidura
• Redox prozesu anaerobioa
• ATP: sustrato mailako fosforilazioa, sustratoaren oxidazioari lotuta.
• Hartzaileraino dagoen elektroi garraioa ez duenergia produkziorik ematen.
• Orokorrean konposatu bera da elektroienemaile eta hartzaile bezala jokatzen duena.
• Konposatu oso oxidatu edo erreduzituak: hartzidurarako ez dira baliagarriak(arnasketan erabiliak)
![Page 24: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/24.jpg)
Glukosa 2 laktatoa + 2H+
G0=2*(-517,81) + 2*-39,83)-(-917,22)= -198kJ/mol
GLUKOSA 2PIRUBATOA
2 LAKTATOA2 PIRUBATOA
4[H]
2ADP
+PI
2ATP
GLIKOLISI ANAEROBIKOA - HARTZIDURA
∆Go´= -198 kJ/mol gluKosa
![Page 25: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/25.jpg)
Hartziduren ezaugarriak
• Organismo desberdinak hartzidura produktu
desberdinak sortzen dituzte:
identifikaziorako erabiltzen dira
• Glukosaren energia asko hartziduran galdu
egiten da: ez da prozesu eraginkorra
• NAD+ berrizketa elektroien
transferentziagatik (NADHtik pirubatora)
![Page 26: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/26.jpg)
Hartzidura alkoholikoa
C6H12O6 2 CO2 + 2CH3CH2OH
Onddoak, legamiak (Saccharomyces cereviseae), bakteria
batzuk, algak eta protozooak
Pirubatoa azetaldehidoa + CO2
etanola
Alkohol deshidrogenasa
NADH + H+ NAD+
![Page 27: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/27.jpg)
Zymomonas generoko baketria eta legamietan
ematen den alkohol produkzioa
![Page 28: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/28.jpg)
Hartzidura homolaktikoa
![Page 29: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/30.jpg)
Hartzidura heterolaktikoa – Fosfozetolasaren bidea
![Page 31: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/32.jpg)
Hartziduren produktoak
![Page 33: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/36.jpg)
H2-aren produkzioa
• H+ elektroi hartzailea:
2H+ + 2e- → H2 (E0´= -420 mV)
• Termodinamikoki okerragoa
• Elektroien emailea: ferredoxinaerreduzitua
• pirubikoa → azetil CoA, H2, CO2
• Clostridium, sulfato erreduktoreak, besteanaerobio batzuk
![Page 37: Bakterioen metabolismoa](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022050721/55a471fe1a28abac568b46b5/html5/thumbnails/37.jpg)
+ CoASH + CO2
COOH
C=O
CH3
C-SCoA
CH3
O
Fdox Fdred
H2 2H+
1
2
1. Pirubato-ferredoxina oxido erreduktasa 2. Hidrogenasa
Azetil-CoA + Pi Azetil-P + CoASH
Azetil-P + ADP Azetato + ATP
fosfotransazetilasa
Azetato kinasa