33. Цикл трикарбоновых к-т и дыхательная цепь переноса е.

Дыхательная цепь представляет собой систему переносчиков электронов и водорода, расположенных в мембране особым образом: в порядке возрастания окислительно-восста­новительного потенциала, то есть от лучших доноров восстановительных эквивалентов к лучшим акцепторам. В результате электроны, совершая подобный путь, выполняют полез­ную работу, которая сопровождается выделе­нием энергии. Эта энергия затрачивается на создание протонного градиента на мембране(разность концентраций протонов и величины электрического заряда по обе стороны мемб­раны). В свою очередь, энергия протонного градиента служит движущей силой синтеза АТР - процесса, который и назван окисли­тельным фосфорилированием.

6О2 +12Н₂=12Н₂0; Энергия Гиббса=250 кДж/моль.

ЦТК представляет собой замкнутую си­стему реакций, в которой происходит окон­чательное окисление (до С0₂ и Н₂0) углеро­да органических молекул. Субстратом ЦТК является ацетил-СоА, образующийся при окислительном декарбоксилировании пирувата, при окислении жирных кислот, пре­вращениях аминокислот. Ацетильный ком­понент этого соединения окисляется в ЦТК до двух молекул углекислоты, и этот про­цесс сопровождается образованием четы­рех пар восстановительных эквивалентов, которые в составе NADH и FADH₂ перено­сятся в дыхательную цепь. Кроме этого, в ЦТК выделяется небольшое количество энергии (она запасается в форме АТР) и формируются промежуточные соединения.

С₆Н₁₂0₆ + 6Н₂0=6СО2 + 12Н₂ + 4АТФ.

34.Типы питания м/о. Питательные субстраты.

По использованию источников энергии, которые они могут пре­образовывать в доступную для клетки фор­му-АТР:

1. энергию электромагнитного излуче­ния. Используют фототрофные м/о, в чьих клетках осуще­ствляется фотосинтез;

2. энергию химических связей органиче­ских или неорганических соединений. Ее запасают хемотрофные м/о в ходе окислительно-восстанови­тельных реакций. Хемотрофы реализуют дыхание или брожение.

Если в качестве доноров е м/о используют органические со­единения, их называют органотрофами, если неорганические- литотрофами.

По отношению к источникам углерода м/о раздел-т на автотрофы и гетеротрофы.

Выделяют четыре основные группы питания м/о: фотоли-тоавтотрофы, фотоорганоавтотрофы, хемолитоавтотрофы и хемоорганогетеротрофы.

Фотолитоавтотрофы. Это фотосинтезирующие м/о, источником энергии для которых является видимый свет. В качестве доноров электронов использу­ют неорганические восстановленные соеди­нения, а в качестве источника углерода -С0₂. Превращение световой энергии в энер­гию химических связей молекул АТР осуще­ствляется при фотосинтезе по механизму фотофосфорилирования.

Представителями: водоросли, цианобактерии, пурпурные и зеленые серные бактерии. Все они содер­жат в клетках фоточувствительные пигмен­ты, которые улавливают световую энергию.

Химизм фотосинтеза водорослей и цианобактерий похож на таковой для растений: эти м/о используют в качестве доноров е молекулы воды, при раз­ложении кот. обязательно выделяется молекулярный кислород. В отличие от них, зеленые и пурпур­ные бактерии в качест­ве доноров е исп-т не воду, а сероводород, элементарную серу, тиосуль-фаты, молекулярный водород. При разложе­нии этих веществ 0₂ не выделяется .

Фотоорганоавтотрофы. Отличие от предыду­щей группы - в качестве доноров е они исп-т органические со­единения. Это представители семейства Rhodospirillaceae, относящегося к анокси-генным эубактериям.В нее входит всего несколько родов бактерий: Rhodospirillum, Rhodobacter, чьи виды отличаются способнос­тью перестраивать свой метаболизм с фото­синтеза (на свету) на дыхание в темноте. При этом на свету они ведут себя, как ана­эробы, а в темноте - как аэробы.

Хемолитоавтотрофы. Эта группа, как и предыдущая, представлена только прока­риотами - эубактериями и архебактерия-ми. Они обладают способнос­тью окислять неорганику и извлекать при этом энергию, которую расходуют на фик­сацию С0₂ (хемосинтез).

Хемосинтезирующие бактерии характе­ризуются специфичностью по отношению к окисляемому субстрату: нитрификаторы окисляют аммиак и нитриты, тионовые бак­терии - восстановленные соединения серы, водородные бактерии - молекулярный во­дород .

Процесс хемосинтеза отлича­ется низкой эффективностью запасания энергии, и большинство хемосинтезирую-щих бактерий очень медленно растут. Среди представителей данной группы есть облигатные и факультативные литотрофы. Последние способны в качестве до­норов е использовать также орга­нику. Их считают переходным звеном меж­ду лито- и органотрофами и называют миксотрофами.

Хемоорганогетеротрофы. Это самая представительная группа м/о. К ней относятся все простейшие, некоторые эвгленовые водоросли, все грибы, слизеви­ки, большинство прокариот. Они запасают энергию в ходе дыхания или брожения, при этом источником углерода, донором е и источником энергии служит одно и то же органическое вещество.

Питательные субстраты: углерод (угольная к-та, неорг. и орг. соед-ия), кислород (вода,СО2), углерод (неорг. и орг. в-ва, молекулярный азот), водород (орг.соед-я, вода).