Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Биоэнергетика бактериальной клетки

Содержание

Утилизация углеводов1. Расщепление экзоферментами до моно и дисахаров (гексоз), которые проникают в клетку активным транспортом или через фосфотрансферную систему2. Расщепление гексоз пополам. Перевод продуктов расщепления в пировиноградную кислоту
Биоэнергетика бактериальной клеткиПрофессор Бойченко М.Н. Утилизация углеводов1. Расщепление экзоферментами до моно и дисахаров (гексоз), которые проникают в СН3 – СО-СООНПировиноградная кислота является исходным соединением в процессах биосинтеза и распада Пути расщепления глюкозы1. ФДФ ( фруктозо 1,6-дифоставтный путь: Эбдена Мейергофа-Парнаса)2. Пентозный цикл(окислительный Глюкоза-6-фосфатГлюкоза вначале фосфорилируется в положение 6Глюкоза-6-фосфат –метаболически активная форма глюкозы-исходное соединение для ФДФ-путь ФДФ-путьВсе реакции обратимы за исключением ФОСФОФРУКТОКИНАЗЫ, ГЕКСОКИНАЗЫ и ПИРУВАТКИНАЗЫБаланс: 2 пирувата Пентозный цикл Пентозный циклИтог: подготовка исходных веществ для биосинтетических процессов. )пентозофосфаты= предшественники нуклеотидов) 1СО2 2 НАДФ Н КДФГ КДФГ путь КДФГ-путьПринципиальное значение имеет при использовании глюконовой кислоты в качестве источника С и Получение АТФАТФ-универсальный переносчик химической энергии между реакциями дающими и использующими энергиюЭнергией богаты Получение АТФРегенерация АТФ осуществляется за счет 3 процессов:1. Фосфорилирование на уровне субстрата Окислительное фосфорилированиеПри окислительном фосфорилировании происходит одновременный перенос 2 электронов, при этом от Процесс дегидрирования Н+ переносится дегидрогеназами на коферменты НАД и НАДФНАД участвует в Распад гексозКлючевым веществом распада гексоз является пируватПируват при участии ко-факторов и дегидрогеназы Распад гексоз (ЦТК)Атомы Н+ при помощи изоцитрат, альфа-кетоклюторат и малат-дегидрогеназ поступают в ЦТКЦТК выполняет не только функцию, связанную с получением энергии, но ипоставляет исходные Анаплерические реакцииВосполнение потери промежуточных продуктов происходит при помощи АНАПЛЕРИЧЕСКИХ реакций, одной из Анаплерические реакцииПри осте на среде с глюкозой , она используется для синтеза Цикл Кребса -КорнбергаРост на среде с АЦЕТАТОМ возможен благодаря глиоксилатному циклу или Цикл Кребса-Корнберга Цикл Кребса-Корнберга Цикл дикарбоновых кислотКогда рост бактерий протекает на среде с глиоксилатом, его окисление БрожениеВ анаэробных условиях при сбраживании углеводов используется энергия , полученная в результате ФДФ-путь БрожениеПри брожении отщепившийся от триозофосфата (Н+) переносится на НАДОдновременно происходит фосфорилирование на Реакция СтиклендаСопряженное сбраживание 2 аминокислот-реакция СтиклендаПептолитические клостридии гидролизируют белки с образованием аминокислот, Реакция СтиклендаАланин сбраживается с глициномАланин – днор (Н+)Глицин –акцептор (Н+)Донор дезаминируется с Реакция СтиклендаАланин + глицин + Н2О     3СР3СООН + 3NН3 + СО2 СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕСпиртовым брожением называется процесс расщепления сахара микроорганизмами с образованием этилового спирта Молочнокислое брожение Молочнокислое брожение- это анаэробное превращение сахара молочнокислыми бактериями с образованием Молочнокислое брожение Процесс превращения глюкозы до пировиноградной кислоты у гомоферментатавных молочнокислых бактерий Гетероферментативное молочнокислое брожениеОтсутствие фермента адьдолазы меняет начальный путь превращения глюкозы. После фосфорилирования Маслянокислое брожениеМаслянокислое брожение - это процесс превращения сахара маслянокислыми бактериями в анаэробных Маслянокислое брожениеПировиноградная кислота декарбоксилируется с образованием углекислого газа и уксусного альдегида. Далее Муравьинокислое брожение       СН3-СО-СООННСООН Муравьинокислое брожениеПо второму варианту происходит конденсация 2 молекул пирувата с последующими двумя Регуляция углеводного обмена Эффект ПастераТорможение брожения дыханиемСвязан с конкуренцией между системами дыхания Регуляция углеводного обмена Эффект ПастераЭффект Пастера обеспечивает экономию для клетки углеводов, так Катаболическая репрессияПриспособление клетки к использованию в первую очередь наиболее легко усвояемых источников Строение лактозного оперона Функционирование лактозного оперона Катаболическая репрессияК.Р. Связана с фосфотрансферной системойФТС обеспечивает накопление в клетке глюкозы, маннозы, ФТСБогатая энергией фосфатная группа передается от ФЕП на белок-переносчик H – Pr, ФТС Катаболическая репрессияПри низкой концентрации глюкозы в среде происходит накопление ФЕП, который способен Катаболическая репрессияПри высокой концентрации глюкозы в среде, ФЕП дефосфорилируется, что приводит к
Слайды презентации

Слайд 2


Слайд 3 Утилизация углеводов
1. Расщепление экзоферментами до моно и дисахаров

Утилизация углеводов1. Расщепление экзоферментами до моно и дисахаров (гексоз), которые проникают

(гексоз), которые проникают в клетку активным транспортом или через

фосфотрансферную систему
2. Расщепление гексоз пополам. Перевод продуктов расщепления в пировиноградную кислоту

Слайд 4 СН3 – СО-СООН
Пировиноградная кислота является исходным соединением в

СН3 – СО-СООНПировиноградная кислота является исходным соединением в процессах биосинтеза и распада

процессах биосинтеза и распада


Слайд 5 Пути расщепления глюкозы
1. ФДФ ( фруктозо 1,6-дифоставтный путь:

Пути расщепления глюкозы1. ФДФ ( фруктозо 1,6-дифоставтный путь: Эбдена Мейергофа-Парнаса)2. Пентозный

Эбдена Мейергофа-Парнаса)
2. Пентозный цикл(окислительный ментозофосфатный путь: Варбурга-Дикенса-Хорегера)
3. Этнера-Дудорова (2

кето, 3дезокси-6-фосфоглюконовая кислота) (КДФГ-путь)

Слайд 6 Глюкоза-6-фосфат
Глюкоза вначале фосфорилируется в положение 6
Глюкоза-6-фосфат –метаболически активная

Глюкоза-6-фосфатГлюкоза вначале фосфорилируется в положение 6Глюкоза-6-фосфат –метаболически активная форма глюкозы-исходное соединение

форма глюкозы-исходное соединение для всех 3 путей ее распада


Слайд 7 ФДФ-путь

ФДФ-путь

Слайд 8 ФДФ-путь
Все реакции обратимы за исключением ФОСФОФРУКТОКИНАЗЫ, ГЕКСОКИНАЗЫ и

ФДФ-путьВсе реакции обратимы за исключением ФОСФОФРУКТОКИНАЗЫ, ГЕКСОКИНАЗЫ и ПИРУВАТКИНАЗЫБаланс: 2 пирувата

ПИРУВАТКИНАЗЫ
Баланс: 2 пирувата

2 АТФ
2 НАД Н


Слайд 9 Пентозный цикл

Пентозный цикл

Слайд 10 Пентозный цикл
Итог: подготовка исходных веществ для биосинтетических процессов.

Пентозный циклИтог: подготовка исходных веществ для биосинтетических процессов. )пентозофосфаты= предшественники нуклеотидов) 1СО2 2 НАДФ Н

)пентозофосфаты= предшественники нуклеотидов)
1СО2
2 НАДФ Н


Слайд 11 КДФГ

КДФГ

Слайд 12 КДФГ путь

КДФГ путь

Слайд 13 КДФГ-путь
Принципиальное значение имеет при использовании глюконовой кислоты в

КДФГ-путьПринципиальное значение имеет при использовании глюконовой кислоты в качестве источника С

качестве источника С и энергии. Баланс: 1 НАДФ Н

1НАД Н
1 АТФ
2 пирувата
Используется псевдомонадами

Слайд 14 Получение АТФ
АТФ-универсальный переносчик химической энергии между реакциями дающими

Получение АТФАТФ-универсальный переносчик химической энергии между реакциями дающими и использующими энергиюЭнергией

и использующими энергию
Энергией богаты пиросфотные связи между фосфатными группами

АТФ

Слайд 15 Получение АТФ
Регенерация АТФ осуществляется за счет 3 процессов:
1.

Получение АТФРегенерация АТФ осуществляется за счет 3 процессов:1. Фосфорилирование на уровне

Фосфорилирование на уровне субстрата ( при окислении триозофосфата)
2. Окислительное

фофорилирование в дыхательной цепи
3. Фотофосфорилирование

Слайд 16 Окислительное фосфорилирование
При окислительном фосфорилировании происходит одновременный перенос 2

Окислительное фосфорилированиеПри окислительном фосфорилировании происходит одновременный перенос 2 электронов, при этом

электронов, при этом от субстрата отщепляются 2 протона (Н+),

т.е. происходит дегидрирование
Термины донор протонов (Н+) и донор электронов употребляются как синонимы

Слайд 17 Процесс дегидрирования
Н+ переносится дегидрогеназами на коферменты НАД и

Процесс дегидрирования Н+ переносится дегидрогеназами на коферменты НАД и НАДФНАД участвует

НАДФ
НАД участвует в процессах дыхания и брожения
НАДФ участвует в

восстановительных этапах биосинтетических процессов


Слайд 18 Распад гексоз
Ключевым веществом распада гексоз является пируват
Пируват при

Распад гексозКлючевым веществом распада гексоз является пируватПируват при участии ко-факторов и

участии ко-факторов и дегидрогеназы превращается в активированную форму АЦЕТИЛ

Ко А
Ацетил Ко А связывается с ЩУК и постепенно окисляется в ЦТК до СО2 с отщеплением Н+

Слайд 20 Распад гексоз (ЦТК)
Атомы Н+ при помощи изоцитрат, альфа-кетоклюторат

Распад гексоз (ЦТК)Атомы Н+ при помощи изоцитрат, альфа-кетоклюторат и малат-дегидрогеназ поступают

и малат-дегидрогеназ поступают в АТФ-генерирующую систему дыхательной цепи, в

которой окисление сопряжено с синтезом АТФ
Итог: окисление пирувата в ЦТК дает: 2 молекулы СО2 и 8 (Н+)

Слайд 21 ЦТК
ЦТК выполняет не только функцию, связанную с получением

ЦТКЦТК выполняет не только функцию, связанную с получением энергии, но ипоставляет

энергии, но ипоставляет исходные соединения для синтеза структурных компонентов

клетки
Предшественники: альфакетоглютаровая кислота
Щавелевоуксусная кислота
Янтарная кислота

Слайд 22 Анаплерические реакции
Восполнение потери промежуточных продуктов происходит при помощи

Анаплерические реакцииВосполнение потери промежуточных продуктов происходит при помощи АНАПЛЕРИЧЕСКИХ реакций, одной

АНАПЛЕРИЧЕСКИХ реакций, одной из функций которых, является регенерация ЩАВЕЛЕУКСУСНОЙ

( ОКСАЛОАЦЕТАТА) кислоты

Слайд 23 Анаплерические реакции
При осте на среде с глюкозой ,

Анаплерические реакцииПри осте на среде с глюкозой , она используется для

она используется для синтеза всех компонентов клетки. В этом

случае анаплерические реакции служат для бесперебойной работы ЦТК
При росте на средах с ацетатом. Глиоксилатом, пируватом анаплерические пути требуются6
1. бесперебойной работе ЦТК
2. образования промежуточных продуктов синтеза сахаров

Слайд 24 Цикл Кребса -Корнберга
Рост на среде с АЦЕТАТОМ возможен

Цикл Кребса -КорнбергаРост на среде с АЦЕТАТОМ возможен благодаря глиоксилатному циклу

благодаря глиоксилатному циклу или циклу Кребса-Корнберга.
ОН основан на действии

2 ферментов:
1. ИЗОЦИТРАТ-ЛИАЗА расщепляет изоцитрат на янтарную и глиоксиловую кислоты
2. МАЛАТ-СИНТЕТАЗА присоединяет глиоксиловую кислоту к Ацетил-Ко А с образованием яблочной кислоты (малата)

Слайд 25 Цикл Кребса-Корнберга

Цикл Кребса-Корнберга

Слайд 26 Цикл Кребса-Корнберга

Цикл Кребса-Корнберга

Слайд 27 Цикл дикарбоновых кислот
Когда рост бактерий протекает на среде

Цикл дикарбоновых кислотКогда рост бактерий протекает на среде с глиоксилатом, его

с глиоксилатом, его окисление происходит по циклу дикарбоновых кислот.

Он превращается в глицериновую кислоту, которая превращается в 3 фосфоглицериновую кислоту и фосфоенолпируват

Слайд 29 Брожение
В анаэробных условиях при сбраживании углеводов используется энергия

БрожениеВ анаэробных условиях при сбраживании углеводов используется энергия , полученная в

, полученная в результате превращения триозофосфата в пируват. В

этом случае баланс разложения глюкозы: 2АТФ 2 НАДН 2пирувата

Слайд 30 ФДФ-путь

ФДФ-путь

Слайд 31 Брожение
При брожении отщепившийся от триозофосфата (Н+) переносится на

БрожениеПри брожении отщепившийся от триозофосфата (Н+) переносится на НАДОдновременно происходит фосфорилирование

НАД
Одновременно происходит фосфорилирование на уровне субстрата с образованием АТФ
(Н+)

не может выделиться в молекулярной форме, он передается на органические акцепторы, которыми являются предшественники пирувата

Слайд 32 Реакция Стикленда
Сопряженное сбраживание 2 аминокислот-реакция Стикленда
Пептолитические клостридии гидролизируют

Реакция СтиклендаСопряженное сбраживание 2 аминокислот-реакция СтиклендаПептолитические клостридии гидролизируют белки с образованием

белки с образованием аминокислот, которые сбраживаются друг с другом


Слайд 33 Реакция Стикленда
Аланин сбраживается с глицином
Аланин – днор (Н+)
Глицин

Реакция СтиклендаАланин сбраживается с глициномАланин – днор (Н+)Глицин –акцептор (Н+)Донор дезаминируется

–акцептор (Н+)
Донор дезаминируется с образованием кетокислоты
Кетокислота окислительно декарбоксилируется в

жирную
Эти превращения сопряжены с фосфорилированием, т.е. получением энергии

Слайд 34 Реакция Стикленда
Аланин + глицин + Н2О

Реакция СтиклендаАланин + глицин + Н2О   3СР3СООН + 3NН3 + СО2


3СР3СООН + 3NН3 + СО2


Слайд 35 СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ
Спиртовым брожением называется процесс расщепления сахара микроорганизмами

СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕСпиртовым брожением называется процесс расщепления сахара микроорганизмами с образованием этилового

с образованием этилового спирта и углекислого газа. С6Н12О6 -

2СН3СН2ОН+2СО2 Возбудителями спиртового брожения являются дрожи сахаромицеты, некоторые мицеальные грибы.

Слайд 36 Молочнокислое брожение
Молочнокислое брожение- это анаэробное превращение сахара молочнокислыми

Молочнокислое брожение Молочнокислое брожение- это анаэробное превращение сахара молочнокислыми бактериями с

бактериями с образованием молочной кислоты. По характеру брожения различают 2

группы молочнокислых бактерий: гомоферментативные и гетероферментативные.

Слайд 37 Молочнокислое брожение
Процесс превращения глюкозы до пировиноградной кислоты у

Молочнокислое брожение Процесс превращения глюкозы до пировиноградной кислоты у гомоферментатавных молочнокислых

гомоферментатавных молочнокислых бактерий протекает Г-6-Ф пути. Далее ввиду отсутствия

у этих бактерий пируватдекарбоксилазы, пировиноградная кислота не подвергается расщеплению, она является в этом брожении конечным акцептором водорода. Пировиноградная кислота вступает во взаимодействие с восстановленным НАД Н2 (кофермент) - образуется молочная кислота. -.. СНзСОСООН + НАД Н2- СНзСНОНСООН

Слайд 38 Гетероферментативное молочнокислое брожение
Отсутствие фермента адьдолазы меняет начальный путь

Гетероферментативное молочнокислое брожениеОтсутствие фермента адьдолазы меняет начальный путь превращения глюкозы. После

превращения глюкозы. После фосфорилирования гексоза окисляется (отщепляется водород) и

декарбоксилируется , превращаясь в пентозофосфат. Пентозофосфат при участии фермента фосфокеталазы расщепляется на фосфоглицериновый альдегид. Фосфорглицериновый альдегид превращается в пировиноградную кислоту, которая восстанавливается в молочную. Гексоза ----пентофасфат----фосфоглицериновый альдегид----пируват---молочная кислота

Слайд 39 Маслянокислое брожение
Маслянокислое брожение - это процесс превращения сахара

Маслянокислое брожениеМаслянокислое брожение - это процесс превращения сахара маслянокислыми бактериями в

маслянокислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты,

углекислого газа и водорода. . С Н О - СН СН СН СООН +2СО2 + 2Н Кроме основных продуктов брожения получаются и побочные продукты - бутиловый спирт, ацетон, этиловый спирт.

Слайд 40 Маслянокислое брожение
Пировиноградная кислота декарбоксилируется с образованием углекислого газа

Маслянокислое брожениеПировиноградная кислота декарбоксилируется с образованием углекислого газа и уксусного альдегида.

и уксусного альдегида. Далее под действием фермента карболигазы уксусный

альдегид конденсируется и из 2 молекул уксусного альдегида образуется - ацетальдоль ^ СН СНОНСН СНО - СН СН СН СООН Возбудители брожения- маслянокислые бактерии относятся к роду Clostridium

Слайд 41 Муравьинокислое брожение

Муравьинокислое брожение    СН3-СО-СООННСООН     Ас

СН3-СО-СООН
НСООН

Ас КоА

Н2 СО2
Происходит образование кислот и газов, которые выявляются в реакции метил-рот



Слайд 42 Муравьинокислое брожение
По второму варианту происходит конденсация 2 молекул

Муравьинокислое брожениеПо второму варианту происходит конденсация 2 молекул пирувата с последующими

пирувата с последующими двумя декарбоксилированием с образование ацетоина, который

выявляется в реакции Фогес-Проскауэра

Слайд 43 Регуляция углеводного обмена Эффект Пастера
Торможение брожения дыханием
Связан с конкуренцией

Регуляция углеводного обмена Эффект ПастераТорможение брожения дыханиемСвязан с конкуренцией между системами

между системами дыхания и брожения за АДФ, что сводится

к регуляции фосфофруктокиназы.
АТФ-ИНГИБИТОР фосфофруктокиназы
АДФ- положительный эффектор

Слайд 44 Регуляция углеводного обмена Эффект Пастера
Эффект Пастера обеспечивает экономию для

Регуляция углеводного обмена Эффект ПастераЭффект Пастера обеспечивает экономию для клетки углеводов,

клетки углеводов, так как дыхание энергетически более выгодно, чем

брожение

Слайд 45 Катаболическая репрессия
Приспособление клетки к использованию в первую очередь

Катаболическая репрессияПриспособление клетки к использованию в первую очередь наиболее легко усвояемых

наиболее легко усвояемых источников энергии
При присутствии в среде одновременно

глюкозы и лактозы, сначала используется глюкоза, так как она препятствует синтезу ферментов лактозного оперона, обеспечивающих утилизацию лактозы, уменьшая количества ц-АМФ

Слайд 46 Строение лактозного оперона

Строение лактозного оперона

Слайд 47 Функционирование лактозного оперона

Функционирование лактозного оперона

Слайд 48 Катаболическая репрессия
К.Р. Связана с фосфотрансферной системой
ФТС обеспечивает накопление

Катаболическая репрессияК.Р. Связана с фосфотрансферной системойФТС обеспечивает накопление в клетке глюкозы,

в клетке глюкозы, маннозы, манитола в виде фосфорных эфиров

(гл.-1-ф)
В процессе транспорта этих углеводов, ФТС переносит на их молекулы фосфорильные группы от ФЕП с участием специфических ферментов и белков -переносчиков

Слайд 49 ФТС
Богатая энергией фосфатная группа передается от ФЕП на

ФТСБогатая энергией фосфатная группа передается от ФЕП на белок-переносчик H –

белок-переносчик H – Pr, превращая его в
Р ~

НPr, донора фосфатных групп, для всех сахаров, проникающих в клетку через ФТС
Фосфорилирование каждого сахара осуществляется специфическим для него ферментом Е ll


Слайд 50 ФТС

ФТС

Слайд 51 Катаболическая репрессия
При низкой концентрации глюкозы в среде происходит

Катаболическая репрессияПри низкой концентрации глюкозы в среде происходит накопление ФЕП, который

накопление ФЕП, который способен активировать аденилатциклазу, повышая уровень ц-АМФ,

который активирует лактозный оперон, способствуя утилизации лактозы

  • Имя файла: bioenergetika-bakterialnoy-kletki.pptx
  • Количество просмотров: 139
  • Количество скачиваний: 0