Particularitatile metabolismului organismelor procariote

Trimis la data: 2011-03-03 Materia: Biologie Nivel: Facultate Pagini: 10 Nota: / 10 Downloads: 747
Autor: Rotari ion Dimensiune: 19kb Voturi: Tipul fisierelor: doc Acorda si tu o nota acestui referat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
vezi mai multe detalii vezi mai putine detalii
Raporteaza o eroare
Denumirea de metabolism vine din limba greaca, insemnand schimbare, modificare. Asadar se poate defini metabolismul microbian ca reprezentand totalitatea reac tiilor biochimice care au loc in celula microorganismului. Prin metabolism substantele din mediu sunt transformate (metabolizate) in constituienti celulari, energie si produsi de metabolism. Microorganismele autotrofe metabolizeaza substante anorganice.: dioxidul de carbon, apa, nitratii, elemente metaloide, compusi radioactivi.Cele heterotrofe folosesc in metabolism atat compusi anorganici cat si substante organice.

Metabolismul include doua procese care decurg simultan si care sunt interdependente. Anabolismul si catabolismul.Anabolismul reprezinta totalitatea reactiilor biochimice in rezultatul carora are loc sinteza substantelor complexe din substante simple. Reactiile anabolice sunt energodependente

Catablismul reprezinta totalitatea reactiilor biochimice de oxido-reducere din care rezulta substante chimice simple si energie care se utilizeaza in reactiile anabolice.
Energia eliberata in procesul reactiilor catabolismului este depozitata in molecule de ATP.

Catabolismul la bacterii
Esenta proceselor metabolice energetice pentru toate procariotele este acelasi: sursa energetica genereaza electroni cu un nivel energetic inalt care revenind la pozitia sa energetica initiala elibereaza energia (avuta in surplus) care este captata in forma de legaturi macroergice ale moleculelor de ATP.Sursa energetica poate fi primara - energia cuantelor de lumina sau secundara - energia legaturilor chimice a subtantelor chimice produse de alte organisme.

Metabolismul energetic (catabolic) se desfasoara in doua faze:
1.faza descompunerii enzimatice a macromoleculelor in partile lor constitutive: aminoacizi, monoglucide, acizi grasi, etc., fara producere de energie utilizabila;

2.faza degradarii exergonice a constituientilor formati in prima faza, cu producerea unor cantitati importante de energie, utilizabila in alte reactii biochimice; energia este inmagazinata in compusi macroergici de tipul nucleotid fosfatilor.

Degradarea are loc prin reactii de oxido-reducere in care o substanta donor doneaza un electron sau un ion de hidrogen unui acceptor, care astfel sufera o reducere. Reactiile redox sunt reversibile si catalizate enzimatic.

Metabolismul catabolic (energetic) este cunoscut si sub denumirea de respiratie celulara si are urmatoarele caracteristici: se desfasoara etapizat (in trepte); energia se elibereaza in fractiuni, prin reactii de tip redox;energia eliberata este inmagazinata in compusi chimici macroergici de tipul nucleotid fosfatilor si utilizata in reactii de biosinteza (anabolice), reactiile din metabolismul catabolic sunt juxtapuse celor anabolice;celula microorganismului se "incarca" cu o cantitate de energie specifica, cunoscuta ca incarcare energetica sau energie potentiala, ce este data de suma concentratiilor compusilor chimici macroergici inmagazinati (de ex.: ATP + ADP + AMP care reprezinta cca 15 micromoli / g.s.n. celulara).

Se intalnesc trei tipuri de respiratie celulara si anume:
1. FERMENTATIA - reprezinta procesul biologic de oxido-reducere producator de energie, in care substantele organice sunt si donori si acceptori de electroni, ca de exemplu zaharurile care prin degradare produc energie inmagazinata in forma de ATP (cca 30%) format prin reactii de fosforilare.

Fermentatia a fost numita de Lui Pasteur in 1861 ca "viata in lipsa oxigenului".In esenta sa prezinta un sir de procese de oxidoreducere caracteristice microorganismelor care isi au start cu utilizarea substantelor organisme in calitate de donori de electroni si necesita in etapele finale de asemenea substante organice ca acceptori de electroni. . Microorganisme care realizeaza fermentatia sunt obligatoriu sau facultativ anaerobe.

In rezultatul fermentatiei se formeaza un amestec de produsi finali unii din care sunt mai oxidati, decit altii. De exemplu prin fermentatia glucozzei de catre levuri se formeaza etanol si bioxid de carbon care au nivele diferite de oxidare. In procesul fermentatiie este mentinut un echilibru strict de oxidoreducere intre produsele fermentabile si produsele finale rezultate.

Daca revenim la exemplul citat mai sus putem demonstra ca echivalentii molari ai glucozei sunt egali cu echivalentii molari ai produselor fermentarii.Caracteristic pentru procesele fermentative este faptul ca rezulta o cantitate minima de energie ( de regula 2 molecule de ATP per molecula de glucoza degradata). Restul energiei ramine conservata in produsii finali ai fermentatiei.

Mecanismele biochimice specifice ale fermentatiilor limiteaza natura compusilor organici care sunt degradati pe aceasta cale. Pe cale fermentativa sunt degradate : polizaharidele, dizaharidele, monozaharidele (hexozele, pentozele) si pentru unele bacterii este caracteristic procesul de fermentatie a aminoacizilor, acizilor organici, purinele, pirimidinele etc.Este de asemenea foarte mare si gama produsilor finali ai fermentatiei )etanol, butanol, glicerol, acidul propionic, lactic, acetic, butiric etc.
Fermentatiile sunt numite in functie de numele produsilor finali majori ai procesului.

Fermentatia constituie modalitatea principala de procurare a energiei la drojdii si bacterii anaerobe, glucidele (in principal glucoza) fiind cel mai des folosita in metabolism, folosindu-se doua cai principale, si anume:
- ciclul glicolitic Embden - Mayerhoff - Parnas, cale folosita de majoritatea microorganismelor, in care donorul de electroni este aldehida fosfoglicerica, iar acceptorul final acidul piruvic, care ulterior este utilizat in mai multe tipuri de reactie.

- calea glucofosfatilor Warburg - Dickens - Horecker, de natura strict aeroba, prin care se inmagazineaza jumatate din energia ciclului glicolitic; ea este o cale de scurtcircuitare (shuntare) a caii glicolitice, fiind folosita pentru sinteza pentazofosfatilor necesari in sinteza nucletidelor si a altor acceptori de electroni.

Acestor cai li se mai pot adauga inca doua:
- calea Enter - Douderoff (E.D.), care furnizeaza precursori pentru biosinteza ARN si ADN, vitamine si acizi aromatici, fara producere de energie (intalnita la unele specii de bacterii din genul Pseudomonas);
- calea fosfocetolazei, intalnita la un grup mic de bacterii lactice heterofermentative si care implica participarea enzimei fosfocetolaza; pe aceasta cale acetil fosfatul este scindat direct dintr-un monoglucid cu 5 sau 6 atomi de carbon.

Toate cele patru cai de folosire a monoglucidelor (glucozei) sunt interconectate, avand un important complex enzimatic comun. Totusi, microorganismele, avand o mare variabilitate genetica, isi aleg calea sau caile majore cele mai convenabile. Chiar aceeasi specie poate folosi, in raport cu conditiile in care traieste, una sau mai multe cai.

2. RESPIRATIA AEROBA - reprezinta acel tip de respiratie in care donatorul de oxigen este o substanta anorganica sau organica, iar acceptorul final de electroni este oxigenul, substratul fiind complet oxidat pana la CO2 si H2O.
Asadar, respiratia aeroba se caracterizeaza prin aceea ca electronii eliberati prin oxidarea substratului sunt transferati la oxigen prin enzime transportoare, energia rezultata stocandu-se in ATP prin cuplarea acestuia cu reactiile de oxido-reducere.

Modalitatea de obtinere a ATP cu reactiile redox este denumita fosforilare oxidativa si are ca rezultat (in cazul substratului de glucoza) o energie de 688 kcal/mol din care cca 40% este inmagazinata in ATP, mult mai mare decat prin fermentatii.

Stiri
Nota explicativa
Referatele si lucrarile oferite de Referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.

Referat.ro te invata cum sa faci o lucrare de nota 10!
Linkuri utile
Programeaza-te online la salonul favorit Descarca gratuit aplicatiile pentru iOS si Android Materiale educative Jocuri Cele mai tari jocuri de pe net Referate scoala Resurse, lucrari, referate materiale pentru lucrari de nota 10
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.