Chương 4: Quá trình trao đổi chất
ở vi sinh vật
Các
khái niệm cơ bản
Trao đổi năng lượng
Trao đổi glucid
Trao đổi protein
Trao đổi lipid
Các khái niệm cơ bản
Các khái niệm cơ bản
Trao đổi chất (metabolism):
Trao đổi vật chất bao gồm: trao đổi năng lượng và trao đổi
vật chất xây dựng tế bào
Dị hóa (catabolism):
Đồng hóa (anabolism):
Các khái niệm cơ bản
Sản phẩm trao đổi chất (metabolite): các hợp chất được
sinh ra trong quá trình trao đổi chất
Chất trao đổi bậc 1 (primary metabolite):
Chất trao đổi bậc 2 (secondary metabolite):
Con đường trao đổi chất (metabolite metabolite)
Trao đổi năng lượng
Trao đổi năng lượng
Năng lượng (ATP) có thể được tổng hợp từ:
Ánh sáng (Phototrops)
Các chất hóa học (Chemotrophs)
Tổng hợp năng lượng: quá trình oxy hóa khử/ quá trình
oxy hóa phosphoryl hóa (oxydative phosphorylation)
Cho điện tử/
nguyên tử hydro
Chất khử
ADP
Chất oxy hóa
ATP
Trao đổi năng lượng
Sơ đồ:
Quá trình oxy hóa:
AH2
- 2H+
Chất bị oxy hóa
Chất khử (cho hydro)
Quá trình khử:
B
+ 2H+
BH2
Chất bị khử
Chất oxy hóa
A + năng lượng
Tổng quát:
AH2 + B
-2H+
A + BH2 + năng lượng
Trao đổi năng lượng
Có 2 dạng trao đổi năng lượng:
Hô hấp (respiration)
Lên men (fermentation)
Hô hấp (respiration)
Chuỗi hô hấp tham gia vào quá trình tổng hợp ATP
Thành phần chuỗi hô hấp:
Flavoprotein: enzyme chứa nhóm FAD hoặc FMN
Protein Fe-S
Ubiquinone (coenzyme Q)
Cytochrome (a, a3, b, c, o): heteroprotein với nhóm
ferroporphyrinique
FMN
FAD
Ubiquinone
Cytochrome-c
Cytochrome-b
Hô hấp
Có 2 kiểu hô hấp:
Hô hấp hiếu khí (aerobic respiration): oxy là chất cuối cùng
nhận hydro/ điện tử
Hô hấp kỵ khí (anaerobic respiration): chất cuối cùng nhận
hydro/ điện tử không phải là oxy, có thể là hợp chất vô cơ
(nitrate, sulfate, carbonate, tetrathionate…) hoặc hữu cơ
(fumarate, formate, acetate…)
Trao đổi glucid
Dị hóa glucid
1.
Cơ chất hexose:
Con đường đường phân (glycolytic pathway)/ EMP
(Embden-Meyerhof-Parnas)
Glucose
Con đường EMP
Acid pyruvic + 2ATP
Trong điều kiện có oxy: acid pyruvic sẽ đi vào chu trình
Crebs (chu trình acid tricarboxylic, acid citric), sản phẩm
cuối cùng là H2O, CO2, ATP
Phương trình tổng quát:
Glucose + O2
6CO2 + 6H2O + 38ATP
Glycolytic pathway
Citric acid cycle