Типи живлення (трофії).

Два основні механізми синтезу АТФ.

Основним носієм біологічної енергії є аденозин-5'-трифосфат (АТФ), і всі енергозалежні процеси в клітині прямо чи опосередковано спряжені з перетворенням АТФ в АДФ (аденозин-5'-дифосфат) інеорганічний фосфат.

АТФ містить два фосфатні зв'язки з високою вільною енергією гідролізу. Це так звані макроергічні зв'язки і позначаються вони знаком "~". При утворенні та розриві макроергічних зв'язків зміна рівня вільної енергії в молекулі виражається величинами 25-50 кДж/моль (для нормального хімічного зв'язку — 12,5 кДж/моль). Для молекули АТФ ця величина становить 32,5-34,7 кДж/моль.

Саме та енергія, яка вивільнюється при розриві макроергічних зв'язків (гідролізі АТФ), поглинається і використовується клітиною для синтезу органічних сполук з більш високим рівнем вільної енергії, ніж вихідні сполуки. При цьому АДФта Фє основними продуктами, що утворюються при витратах енергії в обміні речовин.

У той же час запаси макроергічних зв'язків в організмі постійно поповнюються. Синтез АТФ з АДФта неорганічного фосфату є життєво важливим для всіх живих організмів.

У мікроорганізмів існує два основних механізми утворення АТФ: фосфорилювання при перенесенні електронів; фосфорилювання на рівні субстрату.

Фосфорилювання при перенесенні електронів.За цим механізмом потік електронів від донора з негативним окисно-відновним потенціалом до акцептора з більш позитивним потенціалом спряжений з синтезом АТФз АДФта Ф. Системами, в яких відбувається фосфорилювання при перенесенні електронів, є дихальний ланцюг і фотосинтетичний апарат.

Фосфорилювання на рівні субстрату.При розкладанні органічних субстратів утворюється багато проміжних продуктів, що містять макроергічні зв'язки. Такими проміжними продуктами, у яких зміна рівня вільної енергії становить, кДж/моль, є: 1,3-дифосфогліцерат — 49,1; фосфоенолпіруват — 58,6; ацилфосфат — 43,7; ацетилкоензим А — 32,9.

Подальший обмін таких макроергічних сполук спряжений з перенесенням фосфатної групи на АДФ,тобто утворенням АТФ. Цей спосіб синтезу АТФ називається фосфорилюванням на рівні субстрату, або субстратним фосфорилюванням.

У класифікації типів живлення у мікроорганізмів використовується термінологія, запропонована у 1946 р. на симпозіумі в Колд Спринг Харбор. Розглядаються такі типи живлення (трофії):

1) щодо джерела енергії (хемо — хімічне, фото — світлове);

2) щодо донора електронів (органо — органічна речовина, літо — неорганічна). Такими неорганічними донорами електронів є Н₂, NH₃, H₂S, S, CO, Fe²⁺ та ін.;

3) щодо джерела вуглецю (авто — вуглекислота, гетеро — органічна сполука).

Комбінації всіх цих термінів дають можливість описати більшість типів живлення (табл.3.4). Всім їм відповідають реально існуючі мікроорганізми (табл. 3.5). Найбільш дослідженим типом живлення є органогетеротрофія. У цьому випадку вуглецева сполука використовується мікроорганізмом як єдине джерело вуглецю, енергії та електронів.

Таблиця 3.4 Характеристика типів живлення у бактерій

Таблиця 3.5. Типи живлення у різних фізіологічних груп мікроорганізмів

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Головні та мінорні біоєлементи.	\|	Трансформація мікроорганізмами суміші ростових і неростових субстратів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.