Презентация на тему Физиология микроорганизмов

АТФ. У хемоорганотрофных бактерий реакции, связанные с получением энергии

в форме АТФ, — это реакции окисления-восстановления, сопряженные с реакциями фосфорилирования.

глюкозы или других гексоз начальные этапы окисления глюкозы являются

общими, как при оксидативном, так и при бродильном метаболизмах. К ним относятся пути превращения глюкозы в пируват (при использовании в качестве источника энергии отличных от глюкозы гексоз, или дисахаридов, они в результате химических превраще­ний вступают в цепь реакций, превращающих глюкозу в пируват).

одному из важнейших промежуточных продуктов обмена веществ, у бактерий

происходит 3 путями

гликолитическим распадом, или, по имени изучавших его ис­следователей, путем

Эмбдена—Мейергофа— Парнаса);
2) через пентозофосфатный путь (ПФ-путь);
3) через путь Энтнера—Дудорова, или КДФГ-путь (путь 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконовая кислоты).

АТФ и фермента гексокиназы до метаболически активной формы глюкозо-6-фосфата

(Г-6-Ф), которая служит исходным соединением для любого из трех указанных выше путей.

фосфофруктокиназы превращается во фруктозо-1,6-дифосфат, который в дальнейшем через образование

З-фосфоглицеринового альдегида окисляется до пировиноградной кислоты.
Баланс окисления глюкозы по ФДФ-пути слагается из образования 2 молекул пирувата, 2 молекул АТФ и 2 молекул восстановленного НАД.

и декарбоксилирования превращается в рибулезо-5-фосфат (Ри-5-Ф), который находится в

равновесии с рибозо-5-фосфатом и ксилулозо-5-фосфатом. Ри-5-Ф расщепляется до З-фосфоглицеринового альдегида, промежуточного продукта превращения глюкозы в пируват.

реакций во фруктозо-6-фосфат, замыкая реакции в цикл, и в

3-фосфоглицериновый альдегид, промежуточный продукт превращения глюкозы в пируват по ФДФ-пути.
При одном обороте цикла образуется 1 молекула З-фосфоглицеринового альдегида, 3 молекулы С02 и 2 молекулы восстановленного НАДФ.

только для бактерий. Встречается у бактерий,

потерявших фермент фосфофруктокиназу, например у бактерий рода Pseudomonas.

От нее под действием дегидрогеназы отщепляется вода и образуется

2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконовая кислота (КДФГ), которая расщепляется альдолазой на пируват и 3-фосфоглицериновый альдегид. Последний окисляется до пировиноградной кислоты так же, как и по ФДФ-пути.

1 молекула восстановленного НАД и 1 молекула восстановленного НАДФ,

которая эквивалента 1 молекуле АТФ и 1 молекуле восстановленного НАД.

дыхания.
Дыхание— процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с

реакциями окислительного фосфорилирования, при котором донорами электронов могут быть органические (у органотрофов) и неорганические (у литотрофов) соединения, а акцептором — только неорганические соединения.

бактерий различают аэробы, факультативные анаэробы и облигатные анаэробы. Для

аэробов акцептором является кислород. Факультативные анаэробы в кислородных условиях используют процесс дыхания, в бескислородных – брожение. Для облигатных анаэробов характерно только брожение, в кислородных условиях наступает гибель микроорганизмов из-за образования перекисей, идет отравление клетки.

язвы) растут и размножаются только в присутствии кислорода. Используют

кислород для получения энергии путем кислородного дыхания. Они подразделяются на:
1) строгие аэробы (менингококки, бордетеллы), которые растут при парциальном давлении атмосферы воздуха;
2) микроаэрофилы (листерии) растут при пониженном парциальном давлении атмосферного возхдуха.

для получения энергии. Тип метаболизма у них бродильный. Они

подразделяются на:
1) строгие анаэробы – микроорганизмы для которых молекулярный кислород токсичен; он либо убивает микроорганизмы, либо ограничивает их рост. Энергию строгие анаэробы получают маслянокислым брожением;
2) аэротолерантные микроорганизмы (молочнокислые бактерии) используют кислород для получения энергии, но могут существовать в его атмосфере. Энергию получают гетероферментативным молочнокислым брожением

расти и размножаться как в присутствии кислорода, так и

в отсутствии его. Они обладают смешанным типом метаболизма. Процесс получения энергии у них может происходить кислородным дыханием в присутствии кислорода, а в его отсутствии переключаться на брожение. Различное физиологическое отношение микроорганизмов к кислороду связано с наличием у них ферментных систем, позволяющих существовать в атмосфере кислорода.

токсические продукты: перекись водорода Н2О2 и закисный радикал кислорода

О2-. Для нейтрализации токсичных форм кислорода, микроорганизмы, способные существовать в его атмосфере, имеют защитные механизмы.

водорода (Н+)) является молекулярный кислород. В этом случае пируват

полностью окисляется в цикле трикарбоновых кислот до С2.

для биосинтетических процессов, так и атомов водорода, который в

форме восстановленного НАД переносится на молекулярный кислород через серию переносчиков, обладающих сложной структурно оформленной мультиферментной системой — дыхательной цепью.
Дыхательная цепь у бактерий локализована в ЦПМ и во внутриклеточных мембранных структурах.

→цитохромы: в→с→а→О2

и а3. Конечным этапом переноса электронов (протонов) по дыхательной

цепи является восстановление цитохромов а - а3 (цитохромоксидазы). Цитохромоксидаза является конечной оксидазой, передающей электроны на кислород.
Образующиеся при окислении ФАД или хинонов протоны связываются ионами О2- с образованием воды.

Особая ориентация переносчиков в ЦПМ приводит к тому, что

передача водорода происходит с внутренней на внешнюю поверхность мембраны, в результате чего создается градиент атомов водорода, проявляющийся в наличии мембранного потенциала. Энергия мембранного потенциала используется для синтеза локалиизованной в мембране АТФазой АТФ.

с кислородом происходит непосредственный перенос водорода на кислород с

помощью флавопротеидов, конечным продуктом при этом оказывается перекись водорода — Н2О2.

в частности белки, в качестве источника энергии, окисляя их

полностью до СО2 и Н2О.