Trao đổi chất ở vi sinh vật

Trong điều kiện có hoặc không có O2, glucose đều được chuyển a. Pyruvic thành pyruvate qua 10 phản ứng, trong đó 3 phản ứng 1, 3 và 10 là phản Hình 5.1: Con đường EMP ứng một chiều, còn các phản ứng khác là phản ứng thuận nghịch. Trừ chất đầu và chất cuối, tất cả các chất trung gian trong chu trình đều ở dạng phosphoryl hóa
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Trao đổi chất ở vi sinh vật 102Chương 5 Trao đổi chất ở vi sinh vậtI. Các con đường phân giải hexose1. Con đường Embden - Meyerhof - Parnas (EMP hay đường phân) 1.1 Cơ chế (hình 5.1) Glucose (1) Glucose - 6 P (2) Fructose - 6P ATP (3) ADP Fructose - 1,6 DP (5) (4) (AlPG) Glyceraldehyd - 3P Dioxy acetone – P (DAP) H3PO4 NAD (6) NADH2 a. 1,3 diphosphoglyceric (a. 1,3DPG) ADP (7) ATP a.3 P - Glyceric (A3PG) (8) a.2P- Glyceric (A2PG) (9) Phosphoenolpyruvic (PEP) (10) ADP A TP Trong điều kiện có hoặc không có O2, glucose đều được chuyển a. Pyruvicthành pyruvate qua 10 phản ứng, trong đó 3 phản ứng 1, 3 và 10 là phảnứng một chiều, còn cácìnhả5.1:ng khác là phản ứng thuận nghịch. Trừ chất H ph n ứ Con đường EMP 103đầu và chất cuối, tất cả các chất trung gian trong chu trình đều ở dạngphosphoryl hóa. Gốc phosphoryl mang 3 chức năng là giúp cho chất trunggian mang điện tích âm cao không thể thoát ra ngoài, là vị trí gắn enzymevà là vị trí cung cấp liên kết cao năng. Phương trình chung: Glucose 2 pyruvate + 2ATP + 2 NADH2 ATP được tạo thành từ 2 phản ứng 7 và 10. Sự tạo thành ATP ở 2phản ứng trên gọi là phosphoryl hóa ở mức độ cơ chất vì phosphate caonăng trước đó là một phần của phân tử chất trao đổi (1,3 di - P - glyceratevà PEP), khi có mặt của ADP thì chất trao đổi sẽ chuyển gốc P cho ADPtạo thành ATP. Có thể chia con đường EMP thành 4 giai đoạn: 1. Hoạt hóa glucose tạo fructose - 1,6 diphosphate (có thể xẩy ra ởnhiều monosaccharide khác). 2. Bẻ đôi phân tử fructose - 1,6 diphosphate tạo AlPG và DAP. 3. Ôxy hóa AlPG thành A2PG. 4. Chuyển hóa A2PG tạo acid pyruvic (hình 5.1).1.2. Ý nghĩa của con đường EMP - Quá trình đường phân cung cấp cho tế bào 6 trong số 12 tiền chấtdùng để tổng hợp các đơn vị kiến trúc: glucose - 6-P, fructose - 6-P, 3-P-glyceraldehyd, 3P - glycerate, PEP, pyruvate. - Cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của tế bào tuy hiệu suấtkhông cao (khoảng 10%), nhưng đây là con đường nguyên thủy nhất gặp ởhầu hết sinh vật.2. Con đường pentosophosphate ôxy hoá (PP, HMP) Do một đột biến nào đó (thiếu enzyme) mà một số vi sinh vật có thểchuyển hóa glucose thành pyruvate theo con đường PP (hình 5.2). Từ glucose qua quá trình decarboxyl hóa tạo ribuloso - 5P và CO2.Các phản ứng tiếp theo là sự chuyển hóa giữa pentoso- 5P và hexoso - 6P. Ý nghĩa của chu trình: Xét về mặt năng lượng, từ 1 phân tử glucosekhi phân giải tạo 35 ATP nhưng qua con đường này tạo riboso - 5P thamgia vào quá trình sinh tổng hợp acid nucleic, tạo các loại đường C4, C7...tham gia vào quá trình sinh tổng hợp acid amin. Con đường này tạoNADPH2 cần thiết cho các phản ứng sinh tổng hợp trong tế bào. Đây làcon đường phân giải đường thường gặp ở vi khuẩn thuộc giốngPseudomonas. 104 Phương trình tổng quát: Glucose + 6O2 6CO2 + 6H2O + 35ATP Glucose Glucose Ribulose Glucose Frutose Xilulose Fructos Ribose Erytrose Xilulose Xilulose Erytros Ribose Fructos Fructos Xilulose Hình 5.2 Con đường pentosophosphate3. Con đường KDPG (2keto - 3deoxy - 6Pgluconate) Phương trình tổng quát như sau: Glucose 2 Pyruvate + ATP + NADH2 + NADPH2 Con đường KDPG giúp cho nhiều vi khuẩn sử dụng gluconate và chỉgặp ở một số vi khuẩn. Ở E. coli và nhiều loài của Clostridium chuyển hóaglucose qua con đường EMP nhưng phân giải gluconate qua con đ ...