Механизмы циклического фосфорилирования.

Фотосинтетический аппарат делится на 3 части. 1 – светоулавливающие пигменты антенны. Могут содержать бактериохлорофиллы, каротиноиды или фикобилипротеиды. Могут воспринимать большое количество энергии без ионизации (ел. Облако остается равномерным) 2 – фотореакционный центр, 3 – цепи переноса электронов. При попадании кванта света на 1 происх квантовый скачок. По з-ну термодинамики с-ма стремится к стабильности, электрон вернется на свою орбиту, при этом выделится энергия. Молекулы лежат близко (5нм), спектры излучения соседних перекрываются спектрами поглощения, эн. Электрона растёт – излучательный перенос энергии внутри системы. Суммированные импульсы приходят в 2, там собирается вся собранная энергия. Потенциал 2 ~ 0,4-0,6. ФРЦ ионизируется – отдает электрон. Электрон возвращается в истодное стационарное состояние, заполняет электронную дыру, передавая свою энергию акцептору. При этом энергия аккумулируется в АТФ. Такая схема дает клетке только АТФ.

 

 

43 Ацетоно-бутилове бродіння. Хімізм. Збудники.

Бутанол, бутират, ацетон и 2 пропанол обр-ся при сбраживании глюкозы клетками С.acetobutylicum. При этом вначале выделяется масляная кислота, но по мере подкисления среды начинают синтезироваться ферменты, действие которых приводит к накоплению ацетона и бутанола.Процессы обр-ния этих веществ тесно связаны. В результате декарбоксилирования части ацетоацетата утрачивается потенциальный акцептор водорода. Этот водород должен быть передан другим акцептоам, в том числе и только что обр-ся бутирату. Для восстановления до бутанола, бутират должен быть сначала активирован путем превращения в бутирил-СоА. При брожении в щелочной среде некоторые штаммы восстанавливают ацетон и выделяют пропанол-2. Этанол обр-ся в результате восстановления Ацетил-СоА.

Брожение ацетонобутиловое используется для пром. получения органических растворителей ацетона и бутанола. Сlostridium acetobutylicum, Сlostridium bejerinckii, Сlostridium cellobioparum

Образование нейтральных продуктов при маслянокислом брожении:Ф1 бутирилальдегидцегидрогеназа; Ф2 - бутанолдегидрогеназа; Ф3 - КоA-трансфераза; Ф4 - ацетоацетатдекарбоксилаза; Ф5 - изопропанолдегидрогеназа; Ф6 - ацетальдегиддегидрогеназа; Ф7 - алкогольдегидрогеназа. Сlostridium butyricum и Сlostridium pasteurianum.

 

Cпиртовое брожение,химизм,возбудители.

Спиртовым брожением называется процесс расщепления сахара микроорганизмами с образованием этилового спирта и углекислого газа.

С6Н12О6 - 2СН3СН2ОН+2СО2

Возбудителями спиртового брожения являются дрожи сахаромицеты, некоторые мицеальные грибы. Даже растения и грибы в анаэробных условиях способны накапливать этиловый спирт. На развитие дрожжей и ход брожения влияют: химический состав сбраживаемой среды, концентрация и кислотность среды, содержание спирта, температура, наличие посторонних микроорганизмов.

Большинство дрожжей способны сбраживать моносахариды, а из дисахаридов-сахарозу и мальтозу. Дрожжи не могут сбраживать крахмал, так как они не образуют амилолитических ферментов. Процесс спиртового брожения лежит в основе получения этилового спирта, кормовых и пищевых дрожжей, пивоварения, хлебопечения, производства глицерина. Совместно с молочнокислым брожением используется при получении кисломолочных продуктов (кумыса, кефира).

Для получения этилового спирта используют разное сырье трех основных групп: содержащее сахар (сахарная свекла, кормовая патока, или меласса, сахарный тростник, фруктовые соки); содержащее крахмал (картофель, земляная груша, кукуруза, ячмень, овес, рожь, пшеница); содержащее целлюлозу (древесина и сульфитные щелока). Сырье используют в зависимости от хозяйственных возможностей; оно должно быть дешевым и в достаточном количестве. Erwinia amylovora Sarcina ventriculi Zymomonas mobilis

 

 

Cинтез нуклеотидов у бактерий.

Нуклеиновые кислоты представляют линейные полимеры нуклеозидмонофосфатов, то есть полинуклеотиды. Нуклеотиды построены из трех компонентов: пиримидинового или пуринового основания, пентозы и фосфорной кислоты.

Синтез пуринов и пиримидинов отличается. В подавляющем большинстве м/о синтезирут нуклеотиды самостоятельно. В основе пуринов лежит рибоза-5-Р, соединяясь с АТФ – 5-Р-рибозил-1-пирофосфат (фрпф). К нему присоединяются сахара, ГЛИ, NH₃ CO₂ Образуется инозин монофосфат.

(СХЕМА ВЕРШИГОРА стр 167)

 

Цикл Арнона у автотрофов

Цикл Арнона эволюционно более древний путь фиксации СО2, чем цикл Кальвина, имеет реакции ЦТК в обратном направлении. Основа фиксации СО2 – восстановительное карбоксилирование органических кислот. СО2 в цикле фиксируется в 4-х ферментат реакциях, две из которых идут при участии фотохимически восстановленного ферредоксина. В результате одного цикла из 4-х молекул СО2, 10[H] и энергии 3-х молекул АТФ синтезируется конечный продукт – оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота, или ЩУК) – конечный продукт цикла.

Цикл Арнона не имеет широкого распространения у фотосинтезирующих прокариот. Обнаружен у зелёных серобактерий из рода Chlorobium и у некот пурпурных бактерий

 

Синтез ЖК и глицерина

Жирные кислоты метаболизируются через каскад окислительных реакций. Цель этих превращений — образование ацетил-КоА, вступающего в цикл Крёбса. Первичные продукты фотосинтеза, хемосинтеза и образовавшиеся из них или поглощённые углеводы являются исходным материалом для синтеза липидов — жиров и др. жироподобных веществ. Некоторые микроорганизмы (например, Torulopsis lipofera) при культивировании на растворах глюкозы за 5 часов образуют до 11% жира на сухое вещество. Глицерин, необходимый для синтеза жиров, образуется путём восстановления фосфоглицеринового альдегида. Высокомолекулярные жирные кислоты — пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и др., дающие при взаимодействии с глицерином жиры, синтезируются в организме из уксусной кислоты — продукта фотосинтеза или окисления веществ, образовавшихся в результате распада углеводов.