БРОЖЕНИЯ
КОНСЕРВИРОВАНИЕ ЭНЕРГИИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ КЛЕТКИ
ДЛЯ ЧЕГО КЛЕТКЕ НЕОБХОДИМЫ ДВЕ ФОРМЫ ЭНЕРГИИ?
АТФ участвует в биосинтетических реакциях, протекающих в цитоплазме (в водной среде). АТФ – источник энергии для ряда мембранзависимых процессов.
Энергией в форме ∆ μН+обеспечиваться только процессы, локализованные на мембране.
∆ μН+ – более удобная форма энергии для внутри- и межклеточной транспортировки. Диффузия АТФ может быть сильно затруднена.
Энергия в форме ∆ μН+ не содержится в виде определенных порций, как в молекуле АТФ.
При использовании энергии в форме ∆ μН + потерь, обусловленных запасанием энергии в виде порций, не происходит.
Большинство биосинтезов обеспечивается энергией АТФ, активный транспорт – энергией ∆ μН+.
В растущей бактериальной культуре потребление энергии связано с процессами биосинтеза веществ.
Определенная часть клеточной энергии тратится на процессы поддержания жизнедеятельности – энергия поддержания жизнедеятельности, которая зависит от условий роста.
|
|
Прокариоты способны генерировать энергию в большем количестве, чем необходимо для роста и обеспечения всех клеточных функций, и консервируют ее путем синтеза запасных веществ.
Брожение – это сугубо микробиологический термин, характеризующий энергетическую сторону способа существования некоторых эубактерий, при котором они осуществляют в анаэробных условиях окислительно-восстановительные превращения органических соединений, сопровождающиеся образованием АТФ.
Сбраживаются вещества, имеющие неполностью окисленные (или восстановленные) атомы «С». При брожении происходит окисление анаэробного типа.
Расщепление гексоз в условиях анаэробиоза:
I. Гексозофосфатный путь, или гликолиз, или путь Эмбдена — Мейергофа — Парнаса. В результате анаэробного окисления глюкозы при отнятии Н+, который переносися на НАД+-дегидрогеназу с образованием НАДН2, освобождаемая часть энергии глюкозы переходит в энергию АТФ.
Образование АТФ в реакциях гликолиза – субстратное фосфорилирование.
II. Для использования в качестве энергетического материала не только гексоз, но и пентоз, а также для синтеза рибоз, необходимых для построения НК, у микроорганизмов функционирует система реакций, называемая гексозомонофосфатный путь или пентозофосфатный окислительный путь (путь Варбурга – Диккенса –Хорекера).
У анаэробных микроорганизмов этот путь обычно функционирует параллельно с гликолизом, поскольку гексозомонофосфатный путь сам по себе в анаэробных условиях не приводит к синтезу АТФ. У аэробных микроорганизмов этот путь – источник энергии.
III. Путь Энтнера – Дудорова. Обнаруживается только у микроорганизмов и используется в том случае, когда необходимо получить ПВК более коротким путем (Pseudomonas, водородокисляющие бактерии, азотфиксирующие и др.).