Ассимиляционная и диссимиляционная сульфатредукция.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 29Следующая ⇒

Диссимиляционная сульфатредукция – сульфатное дыхание

8[H]+ + SO4^2- > H2S+2H2O+2OH^-

АТФ за счет редукции сульфата, доноры е-: формиат,ацетат,водород,пропионат,бутират, лактат, этанол и т.д

Одна группа окисляет неполностью доноры водорода и выделяет ацетат: Desulfomonas, Thermodesulfobacterium, Desulfovibrio

Вторая группа окисляет органические вещества до воды и СО2:Desulfobacterium, Desulfobacter, Desulfonema,Desulfococcus

Ассимиляционная сульфатредукция –также восстанавливает сульфат, включая затем серу в виде сульфида в АК и белки.

SO42- à AFS à FAFS à SO32- à S0

Ассимиляционная и диссимиляционная нитратредукция и денитрификация.

Некоторые группы МО способны усваивать азот. В данном вопросе мы не рассматриваем азотофиксацию.

Ассимиляционная нитратредукция: превращение NO₃^- в аммиак.

Первый этап: нитратредуктаза переносит 2 электрона. Нитратредуктаза содержит ион молибдена и ФАД, растворима. Реакция в ЦП.

Второй этап -- последовательный перенос 6 электронов под действием ферментного комплекса нитрИтредуктазы. НИтритредуктаза: сложный гем-содержащий железосерный фермент.

Кто умеет это делать: бифидо- и энтеробактерии.

Дессимиляционная нитратредукция -- процесс анаэробного дыхания с нитратом в качестве акцептора. Нитрат восстанавливается до нитрита. К дисс.нитратредукции способны факультативные аэробы, обладающие полной дыхательной системой. Синтез нитрат- и нитритредуктаз индуцируется только в анаэробных условиях. Обычно происходит в анаэробных условиях.

Кто умеет делать: бактерии кишечной группы

Денитрификация: превращение нитрата в азот и другие формы газообразных соединений азота

К денитрификации способны только прокариоты. Большинство из них -- хемоорганотрофы. Все они факультативные анаэробы, начинающие денетрификацию только в анаэробных условиях. При денетрификации образуется АТФ в анаэробных условиях.

Денитрификация состоит из 4 стадий:

NO₃^- + 2e^- + 2H⁺ → NO₂^- + H₂0

NO₂^- + e + H⁺ → NO + OH-

2NO + 2e^- + H⁺ → N₂O + H₂O

N₂O + 2e + 2H⁺ → N₂ + H₂O

При переносе электронов на нитрат функционируют 2 генератора дельта ню ан плюс Воосстановление нитрата на внутренней стороне ЦПМ. ПРи всём этом происходит трансмембранный перенос 4 протонов при переносе 2 электронов.

Кто умеет это делать: псевдомонады и бациллы. Обитатели пресных и солёных вод, почв разного типа и вообще широко распространен.

Нитрат до нитрита восстанавливают бактерии кишечной группы.

Метанобразующие археи.

Очень древние.

К ним относятся Methanobacteria, Methanococci, Methanopyri/.

Все строгие анаэробы, образуют метан из водорода и углекислого газа, формиата, ацетата, метанола, метиламинов и волорода+метанола.. Метанол для этих реакций может образовываться при гидролизе пектина и лигнина.

при 420 нм флуорисцируют синезеленым светом.

содержат коферментв М, Вб F420, F430, метаноптерин, метанофуран.

могут восстанавливать элементарную серу в сероводород без получения энергии.

встречаются во всех анаэробных местах, но в море сульфатредукторы опережают их в борьбе за субстрат. Морские метаногены в качестве субстрата обычно используют из-за этого метиламины, которые не являются субстратами для сульфатредукторов.

Метаногенез активно идет на рисовых полях, при чем 90% образованного метана попадает в атмосферу через сосудистую систему риса.

Метан в больших количествах образуется в рубце жвачных животных, кишечнике лошадей и других млекопитающих.

Метан выходит из угольных шахт, из разломов коры, образуя “чёрные курильщики”, при вулканической деятельности *тут можно полить воды об экологии*

метаногены используются для очистки сточных вод. Это конечное звено пищевой цепи разложения сложной органики.

Они так же способны к экзо- и эндосимбиозу с некоторыми анаэробными простейшими.

Аэробное дыхание.

При аэробном дыхании конечный акцептор електронов – кислород. Редокс потенциал пары O2/H20 +810 мВ, поэтому при аэробном дыхании есть существенный выйрыш в энергии, по сравнению с анаэробным и брожением.

Мо­лекулярный кислород необходим:

· в реакциях включения одного-двух атомов кислорода в некоторые молекулы (например, стероидов, отдельных жирных кис­лот, каротииоидов);

· для начальных этапов окисления некоторых субстратов {на­пример, метана у метилотрофов и ароматических молекул при их расщеплении) с помощью моно- и диоксигеназ. сами эти реакции не дают энергии, но они помогают дальнейшему окислению субстрата;

· при работе оксидаз (например, глюкозооксидазы, цитохромоксидазы); как конечный акцептор электронов в дыхательной цепи.

· Как конечный акцептор электронов в ЭТЦ.

Дыхание в принципе не отлчается от дыхания в митохондрии:

При полном окислении субстрата единственным окисленным продуктом является СО₂, а конечным этапом окисления — в основном цикл трикарбоновых кислот. Также может быть цикл дикарбоновых кислот у E. coli и окислительный пентозофосфатный путь у Gluconobacter. В этом случае, чтобы молекула гексозы окислилась полностью, цикл дол­жен «прокрутиться» шесть раз.

У дышащих микроорганизмов ос­новным окислительным циклом является цикл трикарбоновых кис­лот (ЦТК), или цикл Кребса. За один оборот цикла из ацетил-КоА образуется 2 молекулы углекислоты, 8 восстановитель­ных эквивалентов и 1 АТФ.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры