Энергетический метаболизм бактерий. Схема идентификации неизвестной бактерии. Экзэргонические реакции.

Обновлено: 18.05.2024

За исключением некоторых специфических моментов биохимические пути, по которым осуществляется синтез белков, жиров, углеводов и нуклеотидов, у бактерий схожи с таковыми у других организмов. Однако по числу возможных вариантов этих путей и, соответственно, по степени зависимости от поступления органических веществ извне они различаются.

Часть из них может синтезировать все необходимые им органические молекулы из неорганических соединений (автотрофы), другие же требуют готовых органических соединений, которые они способны лишь трансформировать (гетеротрофы).

Наибольшей степенью гетеротрофности отличаются внутриклеточные паразиты. Если при этом они способны существовать на богатых искусственных средах, они называются факультативными (факультативными иногда также называют паразитов, способных проделывать весь свой жизненный цикл во внешней среде, без участия хозяина). Некоторые облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты утратили часть путей биосинтеза и получают многие органические вещества, вплоть до АТФ, из клеток хозяина. Велика степень зависимости от хозяев также многих бактерий-эндосимбионтов. Большинство бактерий принадлежит к сапрофитам: они не питаются непосредственно веществами других организмов, но используют синтезированные ими органические вещества после их смерти. Существует также ряд бактерий, требующих наличия в среде небольшого круга определённых органических веществ (аминокислот, витаминов), которых они не могут синтезировать самостоятельно и, наконец, гетеротрофы, которые нуждаются лишь в одном довольно низкомолекулярном источнике углерода (сахар, спирт, кислота). Некоторые из них отличаются высокой специализацией (Bacillus fastidiosus может использовать только мочевую кислоту), другие в качестве единственного источника углерода и энергии могут использовать сотни различных соединений (многие Pseudomonas).

Удовлетворять потребности в азоте бактерии могут как за счёт его органических соединений (подобно гетеротрофным эукариотам), так и за счёт молекулярного азота (как и некоторые археи). Большинство бактерий используют для синтеза аминокислот и других азотсодержащих органических веществ неорганические соединения азота: аммиак (поступающий в клетки в виде ионов аммония), нитриты и нитраты (которые предварительно восстанавливаются до ионов аммония). Фосфор они способны усваивать в виде фосфата, серу — в виде сульфата или режесульфида.

Энергетический метаболизм

Способы же получения энергии у бактерий отличаются своеобразием. Существует три вида получения энергии (и все три известны у бактерий): брожение, дыхание и фотосинтез.

Брожение — серия окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых образуются нестабильные молекулы, с которых остаток фосфорной кислоты переносится на АДФ с образованием АТФ (субстратное фосфорилирование). При этом возможно внутримолекулярное окисление и восстановление.

Дыхание — окисление восстановленных соединений с переносом электрона через локализованную в мембране дыхательную электронтранспортную цепь, создающую трансмембранный градиент протонов, при использовании которого синтезируется АТФ (окислительное фосфорилирование). В то время как эукариоты в конечном итоге почти всегда «сбрасывают» электрон накислород (лишь в редких случаях акцептором электронов могут служить нитраты), бактерии могут использовать вместо него окисленные органические и минеральные соединения (фумарат,углекислый газ, сульфат-анион, нитрат-анион и др.; см. анаэробное дыхание), а вместо окисляемого органического субстрата использовать минеральный (водород, аммиак, сероводород и др.), что часто бывает сопряжено с автотрофной фиксацией CO₂ (см. хемосинтез).

Фотосинтез бактерий может быть двух типов — бескислородный, с использованием бактериохлорофилла (зелёные, пурпурные и гелиобактерии) и кислородный с использованиемхлорофилла (цианобактерии (хлорофилл a), прохлорофиты (a и b)). Цианобактерии, глаукоцистофитовые, красные и криптофитовые водоросли — единственные фотосинтезирующие организмы, содержащие фикобилипротеины. У архей встречается бесхлорофилльный фотосинтез с участием бактериородопсина (правда, энергия света используется при этом не для фиксации CO₂, а непосредственно для синтеза АТФ, так что в строгом смысле это не фотосинтез, а фотофосфорилирование).

Бактерии, осуществляющие только бескислородный фотосинтез, не имеют фотосистемы II. Во-первых, это пурпурные и зелёные нитчатые бактерии, у которых функционирует только циклический путь переноса электронов, направленный на создание трансмембранного протонного градиента, за счёт которого синтезируется АТФ (фотофосфорилирование), а также восстанавливается НАД(Ф) + , использующийся для ассимиляции CO₂. Во-вторых, это зелёные серные и гелиобактерии, имеющие и циклический, и нециклический транспорт электронов, что делает возможным прямое восстановление НАД(Ф) + . В качестве донора электрона, заполняющего «вакансию» в молекуле пигмента в бескислородном фотосинтезе используются восстановленные соединения серы (молекулярная, сероводород, сульфит) или молекулярный водород.

Метаболизм бактериальной клетки. Типы питания бактерий.

Основу жизнедеятельности микроорганизмов, как и всех живых существ, составляет обмен веществ (метаболизм) с окружающей средой. Обмен веществ - сложный комплекс разнообразных химических превращений пищи, поступающей в организм из внешней среды. Это совокупность двух взаимосвязанных противоположных процессов:

- катаболизма, который представляет собой распад веществ в процессе ферментативных реакций и накопление выделяемой при этом энергии в молекулах АТФ,

- анаболизма - синтеза веществ с затратой энергии.

В процессе метаболизма выделяют два вида обмена:

а) анаболизм (с затратами энергии)

б) катаболизм (с выделением энергии)

2. Энергетический (протекает в дыхательных мезосомах):

Основными видами пластического обмена являются:

- Белковый обмен.Характеризуется катаболизмом и анаболизмом. В процессе катаболизма бактерии разлагают белки под действием ферментов протеаз с образованием пептидов. Под действием ферментов протеаз из пептидов образуются аминокислоты. В результате распада аминокислот клетка получает ионы аммония, необходимые для формирования собственных аминокислот. Бактериальные клетки способны синтезировать 20 аминокислот. В белковом обмене процессы синтеза преобладают над процессами распада, при этом происходит потребление энергии.

- Углеводный обмен. Процессы катаболизма преобладают над анаболизмом. Сложные углеводы полисахариды расщепляются под действием ферментов до моносахаров, причем внутрь клетки может поступать только глюкоза. Часть ее идет на синтез собственных полисахаридов в клетке, другая часть подвергается дальнейшему расщеплению.

- Липидный обмен. В процессе этого вида обмена при распаде жирных кислот клетка запасает энергию. Конечным продуктом распада является ацетил (КоА).

- Нуклеиновый обмен.Связан с генетическим обменом. Синтез нуклеиновых кислот имеет значение для процесса деления клетки.

- Минеральный обмен.Важен для синтеза тела бактерий.

Питание бактерий - процессы поступления и выведения питательных веществ. Питание в первую очередь обеспечивает размножение и обмен веществ клетки.

Вещества питательной среды могут поступать в клетку только в растворенном состоянии. Нерастворимые сложные органические соединения должны подвергаться расщеплению на более простые вне клетки, что происходит при помощи ферментов микроорганизмов. Клеточная стенка задерживает лишь макромолекулы, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) обладает полунепроницаемостью и является осмотическим барьером; проницаемость ее для различных веществ неодинакова. Основные соединения, усваиваемые бактериальной клеткой - углеводы, аминокислоты, органические кислоты, жирные кислоты, минеральные вещества, витамины и др. Бактериям совершенно безразличны источники питательных веществ, образно говоря, они «лишены вкуса и не страдают несварением желудка». Более того, бактерии иногда питаются веществами, не пригодными для животных клеток (например, карболовая кислота, парафин, мыло, нефть и др.).

Потоки питательных веществ движутся через ЦПМ в обоих направлениях (внутрь и наружу). Эти перемещения обеспечивают разнообразные транспортные системы,необходимые для выполнения двух важнейших задач:

1. Обеспечение стабильных концентраций веществ, участвующих в основных биохимических реакциях.

2. Поддержание осмотического давления, оптимального для протекания биохимических реакций.

Поступление питательных веществ в клетку обеспечивают три механизма:

Пассивная диффузия.

Вещества проникают в клетку за счет различия их концентраций по обе стороны ЦПМ. Такой пассивный перенос (по градиенту концентрации - от более высокой к более низкой) не требует затраты энергии клеткой. Вода - основное вещество, которое проникает в клетку и выделяется из нее путем пассивной диффузии. Большинство питательных веществ поступает в клетку путем переноса через мембрану специфическими белками - переносчиками -пермеазами, локализованными в ЦПМ. Перенос вещества с помощью пермеаз может протекать, как при пассивной диффузии, так и по законам осмоса - по градиенту концентрации. Этот процесс называется облегченной диффузией, протекающей без затрат энергии.

Активный перенос.

Перенос веществ из питательной среды в клетку может осуществляться пермеазами и против градиента концентрации. Такой процесс требует затрат энергии. У бактерий подобный тип поступления веществ преобладает, с его помощью транспортируются в клетку многие сахара, белки и другие вещества.

3. Транспорт, обусловленный фосфорилированием.

Это энергозависимый процесс, используемый при усвоении углеводов. За счет фосфорилирования углеводы аккумулируются в клетке и не способны выходить из нее.

Процесс выделения в среду различных соединений из бактериальной клетки нельзя рассматривать как выброс «шлаков». Это скорее адаптация микроорганизмов к условиям внешней среды, которые требуют конкурентной борьбы. Ведь бактерии секретируют широкий спектр биологически активных веществ (БАВ): ферменты, антибиотики, токсины и др.

В зависимости от используемого источника углерода микроорганизмы делят на две группы:

- автотрофы (самостоятельно питающийся) используют диоксид углерода CO₂ в качестве главного источника для синтеза органических веществ;

- гетеротрофы (питающиеся другими) используют в качестве источника углерода органические соединения;

- гетеротрофы - хемотрофы (необходимую энергию они получают путем окисления органических соединений).

Большинство хемогетеротрофных микроорганизмов живет за счет использования органических веществ животного и растительного происхождения. Их называют сапрофитами. Они разлагают органические вещества в почве, в воде, вызывают порчу пищевых продуктов или используются в процессах переработки растительного и животного сырья.

ТЕМА 8. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН У МИКРООРГАНИЗМОВ

Синтез, размножение, движение и другие процессы в клетке требуют затраты энергии. Источники энергии у микроорганизмов различны. У фототрофов - это свет. Световая энергия улавливается фотоактивными пигментами клетки в процессе фотосинтеза, трансформируется в химическую. Источником энергии у хемотрофов является химическая энергия, получаемая в результате окисления кислородом воздуха неорганических соединений (NH₃, H₂S и др.). Гетеротрофы получают энергию в процессах окисления органических соединений. Окисление органических веществ может происходить двумя путями:

1.Прямое, т. е. присоединение к веществу кислорода.

2.Непрямое, т. е. дегидрогенирование (отщепление водорода (электрона) и перенос его на другое вещество, которое при этом восстанавливается). Вещество, отдающее водород (электроны), называется донором, вещество, присоединяющее их - акцептором. Перенос водорода от донора к акцептору осуществляется различными окислительно-восстановительными ферментами.

В зависимости от конечного акцептора водорода гетеротрофы делятся на аэробы и анаэробы. Аэробные - окисляют органические вещества с использованием молекулярного кислорода в качестве конечного акцептора. Анаэробные в энергетических процессах не используют кислород. Конечными акцепторами водорода служат органические или неорганические соединения.

Аэробные микроорганизмы - грибы, ложные дрожжи, многие бактерии окисляют органические вещества полностью до С0₂ и Н₂О. Процесс этот называется аэробным дыханием. Основным энергетическим материалом являются углеводы.

Сравнение характеризует процесс в суммарном виде - показаны лишь исходный и конечный продукты окисления. Однако процесс этот многоэтапный и протекает при участии многих ферментов с образованием различных промежуточных продуктов, обязательным продуктом при этом является пировиноградная кислота (пируват - СН₃СОСООН), Наиболее распространен гликолитический путь (путь ЭМП) расщепления глюкозы. Он довольно универсален и свойствен многим видам аэробных и анаэробных микроорганизмов. Гликолитическое расщепление глюкозы до пирувата происходит без участия кислорода (анаэробная стадия). У аэробных микроорганизмов пируват в дальнейшем подвергается полному окислению до С0₂ и Н₂О, вступая в сложный цикл превращений (цикл Кребса) с образованием три- и дикарбоновых кислот, последовательно окисляющихся (отщепляется Н₂) и декарбоксилирующих-ся (отщепляется С0₂). Электроны водорода, отщепляемые в цикле Кребса посредством коферментов дегидрогеназ, передаются по так называемой "дыхательной цепи" ферментов активированному цитохромоксидазой кислороду и соединяются с ним, в результате образуется вода. Некоторые аэробные гетеротрофы получают энергию за счет неполного окисления органических веществ. При этом в среде накапливаются промежуточные недоокисленные продукты, главным образом органические кислоты - уксусная, лимонная, глюкуроновая и другие.

Анаэробные микроорганизмы получают энергию в процессе брожения. Акцептором водорода служат при этом органические вещества, промежуточные продукты расщепления органического субстрата.

Облигатные анаэробы (безусловные) (главным образом Clostndium), для которых кислород не только не нужен, но и вреден.

Факультативные (условные), которые могут жить как при доступе воздуха, так и без него (многие палочковидные бактерии, кокки, дрожжи). Во всех случаях происходит превращение глюкозы до пировиноградной кислоты (гликолиз). Дальнейшие превращения пирувата зависят от наличия тех или иных ферментов в клетках возбудителей различных типов брожения: спиртового, молочнокислого, маслянокислого и т. д.

В анаэробных условиях некоторые микроорганизмы могут при окислении
органических веществ использовать неорганические акцепторы водорода, которые
при этом восстанавливаются (нитраты, сульфаты). Нитраты, сульфаты легко отдают
кислород и восстанавливаются по следующей схеме

N0₃ -» NO₂ -» NO -» N₂0 -» N₂ (нитратное дыхание) _>, нитрат нитрит окись закись

S0₄ -» SO₃ » S0₂ -» SO -» H₂S (сульфатное дыхание) сульфат сульфит двуокись окись сероводород

Нитратное дыхание или денитрификация в природе играет отрицательную роль, т к приводит к обеднению почв азотом. Процесс осуществляется в результате жизнедеятельности разных видов Pseudomonas, Bacillus, в т. ч. термофильных бактерий, в условиях недостатка свободного доступа воздуха. Для борьбы с этим процессом рекомендуется рыхление почвы.

Сульфатное дыхание или десульфофикация (десульфатация) протекает в водоемах (Черное море), на значительных глубинах, в болотистых почвах, в строго анаэробных условиях (возбудители Vibrio desulfuncans и др.). Образующийся избыток H₂S приводит к замору рыбы, вызывает коррозию металлов и пр. Сероводородные грязи, водные источники используют в медицине.

2.1. Основные понятия метаболизма.

Биохимические процессы, протекающие в клетке, объединены одним словом — метаболизм (греч. metabole — превращение). Этот термин равнозначен понятию «обмен веществ и энергии». Различают две стороны метаболизма: анаболизм и катаболизм.

Анаболизм — совокупность биохимических реакций, осуществляющих синтез компонентов клетки, т. е. та сторона обмена веществ, которую называют конструктивным обменом.

Катаболизм — совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, необходимой, в частности, и для реакций конструктивного обмена. Поэтому катаболизм определяют еще как энергетический обмен клетки.

Промежуточный обмен веществ, превращающий низкомолекулярные фрагменты питательных веществ в ряд органических кислот и фосфорных эфиров, называют амфиболизм.

Различия в метаболизме у разных групп бактерий нередко используют в качестве фенотипических маркёров при идентификации микроорганизмов. На практике любая схема идентификации неизвестной бактерии включает исследование следующих параметров.

Способность к утилизации различных веществ в качестве источника углерода.

Способность к образованию специфических конечных продуктов в результате разложения субстратов.

Способность смешать рН среды культивирования в кислую или щелочную сторону. Метаболизм большинства бактерий осуществляется посредством биохимических реакций разложения органических (реже неорганических) веществ и синтеза компонентов бактериальной клетки из простых углеродсодержащих соединений.

2.2. Анаболизм (конструктивный обмен).

В конструктивном обмене можно выделить две группы биосинтетических процессов: биосинтез мономеров (аминокислот, нуклеотидов, моносахаров, жирных кислот) и биосинтез полимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов). Для их синтеза необходимо около 70 различных мономеров-предшественников. Помимо них, клетка должна синтезировать ряд соединений, играющих каталитическую роль.

Синтез любого мономера происходит (при наличии источников углерода и энергии) через цепь последовательных биохимических реакций, катализируемых специфическими белками-ферментами. В свою очередь синтез всех биополимеров также требует участия специфических белков. Поэтому основу основ конструктивного обмена составляет биосинтез белков, который находится под контролем генетической системы организма.

Синтез исходных продуктов происходит в цитоплазме бактериальных клеток. Затем они переносятся на наружную поверхность цитоплазматической мембраны, где начинается морфогенез, т.е. процесс образования определенных клеточных структур (капсула, клеточная стенка и др.; при участии ферментов.

Биосинтез углеводов. Микроорганизмы синтезируют моно-, оли- го-, полисахариды и другие соединения, в состав которых входят углеводы. Автотрофы синтезируют глюкозу из С 02. При этом С 02 является исходным продуктом для образования рибулозо-1,5-фосфата- 3-фосфорноглицериновой кислоты в цикле Кальвина (схема 2.2.1). Гетеротрофы синтезируют глюкозу из углеродсодержащих соединений с длиной цепи С2 — С3. В обоих случаях используются в основном реакции гликолиза, идущие в обратном направлении. В клетках прокариот, так же как и эукариот, широко развита способность к взаимопревращениям сахаров, которые происходят за счет их нуклеозиддифосфопроизводных. Олиго- и полисахариды синтезируются путем присоединения остатков сахаров от нуклеозиддисахаров к акцепторной молекуле.

Биосинтез аминокислот. Большинство прокариот способны синтезировать все аминокислоты из пирувата, образующегося в гликоли- тическом цикле, из а-кетоглутарата и фумарата, образующихся в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК). Источниками энергии являются молекулы АТФ. При образовании аминокислот азот вводится в молекулу предшественника на последних этапах биосинтеза при помощи реакций аминирования и переаминирования (схема 2.2.2.).

Биосинтез липидов. Липиды микроорганизмов представлены жирными кислотами, фосфолипидами, воском, терпенами, каротино- идами, которые содержат длинноцепочечные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Важную роль в биосинтезе жирных кислот у микроорганизмов играют так называемые ацетилпереносящие белки. В ходе биосинтеза к ним присоединяются ацильные фрагменты с образованием тио- эфиров. Последовательное удлинение этих фрагментов приводит в конечном счете к образованию высших жирных кислот, содержащих обычно 16-18 углеродных атомов. Некоторые бактерии синтезируют жирные кислоты, содержащие до 24-30 атомов углерода.

Метаболизм, или За счет чего живут бактерии

Несмотря на то что органическая жизнь в целом очень сложное и многогранное явление, отдельные механизмы, поддерживающие ее существование, могут быть разобраны до совершенно простых составляющих, которые доступны для понимания даже неофитам, впервые заинтересовавшимся вопросами микробиологии. К таким условно сложным, но на самом деле очень простым механизмам относится и метаболизм бактерий.

Общая картина

В микробиологии общая картина метаболизма в любом организме представляет собой цикл реакций, одни из которых обеспечивают организм энергией, а другие постоянно пополняют организм материей (поставляют строительный материал).

Метаболизм бактериальной клетки в этом плане ничем не отличается от общих биологических начал. Более того, бактерии были основоположниками функционирующего и ныне механизма обеспечения жизнедеятельности живой клетки.

В зависимости от продуктов метаболизма выделяется два его вида:

Энергетический катаболизм или реакция разрушения. Фактически этот вид метаболизма обеспечивается за счет окислительного дыхания. В процессе дыхания организуется приток в организм элементов-окислителей, окисляющих уже присутствующие в этом организме определенные химические соединения с выделением энергии АТФ. Эта энергия присутствует в клетке в виде фосфатных связей.
Конструктивный анаболизм или реакции созидания. Это процесс биосинтеза органических молекул, которые необходимы для поддержания жизни в клетке. Протекает в виде химических реакций, в которые вступают поступающие в клетку вещества и собственные внутриклеточные продукты катаболизма (амфиболиты). Эти реакции обеспечиваются энергией за счет потребления накопленного в АТФ энергетического запаса.

Наличие строгой градации не подразумевает того, что где-то в организме бактериальной клетки отдельно синтезируется энергия, а отдельно строится органическая материя с потреблением уже наработанной энергии. Нет.

Подавляющее большинство метаболических процессов протекают в прокариотической клетке одновременно и представляют собой замкнутый цикл. Так, в процессе катаболизма образуются продукты, которые сразу же подхватываются клеточными структурами, и запускается реакция биосинтеза определенных ферментов, которые, в свою очередь, регулируют процессы энергетического синтеза.

По отношению к субстрату метаболизм у бактерий делится на несколько этапов:

Периферический - обработка субстрата ферментами, выработанными бактерией.
Промежуточный - синтез в клетке промежуточных продуктов.
Заключительный - выделение конечных продуктов в окружающую среду.

Эти этапы важны для идентификации микробиологами прокариотов по тем ферментам, которые они вырабатывают на разных стадиях метаболизма.

Особенности метаболизма бактерий состоят в том, что прокариотические клетки в качестве окислителей (источников энергии и углерода) могут использовать не только кислород, а и другие органические и неорганические соединения. Из присутствующей на планете Земля органики только бактерии имеют такой широкий доступ к исходным ресурсам для поддержания своей жизнедеятельности.

Такие особенности метаболизма у бактерий обусловлены наличием двух видов ферментов (белковых молекул, ускоряющих реакции в живых клетках):

экзоферменты - белковые молекулы, которые клетка продуцирует наружу и которые разрушают наружный субстрат до исходных молекул (именно эти молекулы уже могут поступать через клеточную стенку в цитоплазму);
эндоферменты - белковые молекулы, действующие внутри клетки и вступающие в реакцию с молекулами субстрата, поступившими извне.

Некоторые ферменты вырабатываются клеточным организмом постоянно (конститутивные), а есть и такие, которые вырабатываются как реакция на появление того или иного субстрата (индуцибельные).

Энергетический метаболизм (дыхание)

Энергетический метаболизм у представителей царства бактерий может осуществляться двумя разными биологическими путями:

хемотрофный (получение энергии в результате протекания химических реакций);
фототрофный (энергия фотосинтеза).

Хемотрофное дыхание (перенос электрона с субстрата на внутриклеточные вещества) у бактерий происходит тремя способами:

кислородное окисление (аэробное дыхание);
бескислородное (анаэробное дыхание);
брожение.

К особенностям метаболизма у бактерий относится присущее только миру прокариотов богатство выбора приемщиков свободного электрона, который высвобождается в процессе окисления субстрата.

Так, в зависимости от того, какое вещество является конечным акцептором электронов, различаются такие виды анаэробного дыхания:

сульфатное (электрон переходит на сульфатную группу SO4);
нитратное (электрон переходит на группы NO3 или NO2);
карбонатное или метаногенное (СО2);
фумаратное (фумаровая кислота) - это единственная реакция, когда в качестве приемщика электрона выступает органическое соединение. Чаще всего такой тип дыхания является дополнительным в бактериальных клетках и может существовать наряду с другими типами энергетического метаболизма у бактерий.

Конструктивный анаболизм (сборка органики)

Использование энергии АТФ для построения клеточного материала является не чем иным, как реакциями биосинтеза по созданию:

аминокислот;
нуклеотидов;
липидов;
углеводов.

Реакции протекают в несколько этапов. В результате начальных стадий из продуктов разложения глюкозы (пентозофосфаты, пирувата, ацетила КоА и т.д.) образуются белковые молекулы-мономеры, которые на следующих этапах собираются в макромолекулы.

Синтез аминокислот

Аминокислоты - основной строительный материал для белка. В состав белка входят 20 аминокислот, и все они синтезируются самой бактерией. Этот синтез происходит в результате 7 основных биосинтетических реакций:

преобразование пировиноградной кислоты;
карбоксилирование щавелевоуксусной кислоты;
преобразование α-Кетоглутаровой кислоты;
гликолиз 3-Фосфоглицериновой кислоты;
преобразование Фосфоенолпировиноградной кислоты+эритрозо-4-фосфат;
преобразование 5-Фосфорибозил - 1- пирофосфат _ АТФ.

Аминная группа аминокислот получает свой азот из нитратов, нитритов, молекулярного азота и аммиака (в зависимости от вида бактерий). Именно в эти органические соединения преобразуется неорганический азот, перед тем как стать частью полимерных макромолекул той или иной аминокислоты.

Синтез нуклеотидов и липидов

Нуклеотиды - строительный материал для ДНК и РНК, а также для коферментов (небелковых молекул, являющихся активационными центрами белка).

Если у бактерии есть доступ к остаткам нуклеиновых кислот или нуклеотиды присутствуют в субстрате, бактериальная клетка будет потреблять готовые нуклеотиды, и только при отсутствии готового продукта бактерия осуществляет сложный синтез нуклеинового полимера.

Липиды - органические вещества, состоящие из жиров и жироподобных веществ, синтезируются бактериями из промежуточного метаболита ацетил-КоА. В результате сложных реакций с использованием ферментов синтезируются жирные кислоты, из которых бактерия строит клеточные стенки и формирует цепи электронного транспорта.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Читайте также: