Tárgy 16 „anaerob légzés”
1. A „anaerob légzés”.
2. Nitrát kilégzés.
3. szulfát levegőt.
4. karbonát levegőt.
5. fumarát levegőt.
1. A „anaerob légzés”
Anaerob légzés - lánc anaerob redox reakciókat, amelyek csökkentik az oxidációs szerves vagy szervetlen hordozó használatával, mint egy végső elektron akceptor nem molekuláris oxigén, és más szervetlen anyagok (nitrát -NO3 -. Nitrit - NO2 -. Sulfate - SO4 2-. szulfit - SO3 2- CO2, stb), és szerves anyagok (fumarát, stb.) .... ATP molekula során anaerob légzés elsősorban kialakítva az elektron transzport lánc ,. E. Ennek eredményeként a foszforilációs reakcióban a membrán, de kisebb mennyiségben, mint az aerob légzés.
A anaerob légzés végső elektron akceptor az elektron transzport lánc szervetlen vagy szerves vegyületek. Például, ha a végső elektron akceptor egy SO4 2-. a folyamatot nevezik szulfát légzést. és -sulfatvosstanavlivayuschimi baktérium vagy szulfát-redukáló. Ebben az esetben, ha a végső elektron akceptor NO3 - vagy NO2 -. a folyamatot nevezik denitrifikáció vagy nitrát légzést. és a baktériumokat az eljárás végrehajtásához - denitrifikáló. A CO2 működhet megfelelően .. A folyamatot nevezik légzés-karbonát, mint a végső elektron akceptor. és baktériumok - metanogén (metán-). Az egyik a néhány esetben, ahol a végső akceptor egy szerves anyag egy fumarát levegőt.
A főbb jellemzői a baktériumok képesek anaerob légzés:
1) Van egy rövidített elektron, vagy légzési, áramkörök, azaz a. E. Ezek nem tartalmazzák az összes vektorok jellemző légzési áramkörök működő aerob körülmények között.
2) A légzési lánc anaerobok citokróm reduktázok helyébe megfelelő.
3) Ne használja szigorú anaerob Krebs-ciklus, vagy elromlott, és csak akkor végez bioszintetikus funkciója.
4) Az alapvető ATP mennyiségét alatt anaerob légzés során szintetizált membrán foszforiláció.
5) tekintetében molekuláris oxigén hordozó baktériumok anaerob légzés, fakultatív vagy kötelező anaerobok. Az obligát anaerob baktériumok szulfát redukáló és metanogén baktériumok. A fakultatív anaerobok - baktériumok és denitrifikáló baktériumokat hordozó fumarát légzést. Fakultatív anaerobok is kapcsoljuk be az energia metabolizmus aerob légzés a molekuláris oxigén jelenlétében a közegben, hogy anaerob légzés a molekuláris oxigén kizárásával.
6) A hozam az ATP anaerob légzés kevesebb, mint az aerob, de nagyobb, mint a fermentáció során.
2. Nitrát kilégzés
Vége elektron befogadására alatt nitrát légzés-nitrát (NO 3 -), vagy nitrit (NO2 -). Az eredmény a helyreállítási nitrát légzés NO3 - vagy NO2 - a gáz-halmazállapotú termékek (NO, N2 O, N2) .Summarnuyu reakció Nitrát kilégzés. ahol az oxidálható szubsztrát glükóz, és a végső elektron akceptor - nitrátok, felírható a következőképpen:
A teljes eljárás során a négy denitrifikáció redukciós reakciók, az egyes által katalizált specifikus membránkötött reduktázok.
Az első szakasz. A nitrát redukálása nitritté, nitrát-reduktáz enzim katalizálja molibdén:
A második szakaszban. hasznosítás a nitrit a nitrogén-oxid, katalizálja nitrit:
NO - 2 + e - + H + → NO + OH -
Nitrát és nitrit nagyon érzékenyek a molekuláris oxigén, amely gátolja az aktivitását, és represszálja szintézist. Ennek megfelelően, ezek a reakciók csak akkor valósulhat meg abban az esetben, ahol az oxigén teljesen hiányzik, vagy ha annak koncentrációja alacsony.
A harmadik szakasz. nitrogénoxidok redukciója a dinitrogén-oxid, nitrogén-oxid-reduktáz katalizálja:
A negyedik szakaszban. hasznosítás a dinitrogén-oxid molekuláris nitrogénné, dinitrogén-oxid-reduktáz katalizálja:
A denitrifikáló baktériumokat, amelyek fakultatív anaerobok, teljes működését elektrontranszport lánc esetében aerob légzés és rövidebb - az anaerob légzés.
Elektrontranszport lánc-denitrifikáló baktériumokat, anaerob körülmények között magában foglalja az összes fő típusa a membránhoz kötött transzporterek: flavoproteinek, kinonok, citokrómok b és c. Azt találtuk, hogy a nitrát-denitrifikáló baktériumok társított légzési lánc szinten citokróm b. és a nitrit-reduktáz és szintjén a nitrogén-oxid és a dinitrogén-oxid a citokróm c. Komplett denitrifikálás folyamatban, ha a visszanyerés történik NO3 - N2, az elektron transzport a légzési láncban lehetnek az alábbi képlettel ábrázolható (1. ábra).
Ábra. 1. Közlekedési elektronok a folyamat denitrifikáció
Az összeg a szintetizált ATP molekulák függ a szerkezet a légzési lánc, és a jelenlétét és tulajdonságait a megfelelő reduktázok. Ha az „összes” energia denitrifikáció tároljuk nagyobb mennyiségben, mint a „csonka”, ha csak külön szakaszában a folyamat:
Vázlatosan Nitrát kilégzés a glükóz oxidációját lehet az alábbi képlettel ábrázolható (ábra. 2).
Ábra. Rendszer 2. Nitrát kilégzés
Megoszlása és szerepe denitrifikáló baktériumokat. Denitrifikáló baktériumok széles körben elterjedtek a természetben. Ők tartoznak az összes jelentősebb fiziológiai csoportok: fototróf, kemolitotrof, Gram-pozitív és Gram-negatív fakultatív anaerob. Azonban egyre inkább a képesség, hogy elterjedt a denitrifikáló baktériumokat Bacillus és Pseudomonas.
Denitrifikáló baktériumok - ez a lakosság a friss és tengeri vizek, talajok különböző, bár denitrifikáció folyamata előfordulnak csak anaerob körülmények között. A folyamat a denitrifikáció tekintik, hogy káros a mezőgazdaságban, mint áll rendelkezésre a nitrát növények alakulnak hozzáférhetetlen a számukra, hogy a molekuláris nitrogén, ami a elszegényedése a talaj nitrogénnel. Azonban, és denitrifikáló baktériumokkal is fontos kapcsolatot a nitrogén-ciklus a természetben, gazdagítja a hangulat molekuláris nitrogén. Sőt, ezek a baktériumok pozitív szerepet játszik a tisztítási a talajvíz és a talaj felhalmozott, mint egy emberi tevékenység eredményeként (bevezetése a magas dózisú műtrágyák, ipari szennyvíz), nitrátok és nitritek, amely nagy koncentrációban toxikusak az élő szervezetre. Ebben a tekintetben, a denitrifikáló baktériumokat használunk a szennyvíz tisztításához a nitrátok.