Энергетический метаболизм бактерий

Энергетический метаболизм бактерий

1. Анаэробный тип метаболизма (брожение или субстратное фосфорилирование)

1. Гликолиз (путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса)

В результате расщепления 1 мол-лы глюкозы расходуются 2 мол-лы, а синтезируются 4 мол-лы АТФ и 2 мол-лы НАДH(H⁺) (с образованием фосфоглицерина и пировиноград-ной кислоты). В результате, органические соединения являются донорами и акцептора-ми электронов. Виды брожения зависят от продуктов метаболизма пировиноградной кислоты:

1. молочнокислое с образованием из ПВК молочной к-ты (лактобактерии, бифидобак-терии, энтерококки);

2. муравьинокислое с образованием из ПВК смеси органических кислот (смешанный тип муравьинокислого брожения, характерный для энтеробактерий, кроме Klebsiella и Serratia) или ацетоина и бутандиола (ацетоиновый тип муравьинокислого брожения, характерный для Klebsiella и Serratia, стафилококков, коринобактерий и др.);

3. маслянокислое с образованием из ПВК масляной и уксусной кислот, CO₂, H₂, спиртов, характерный для клостридий;

4. пропионовокислое с образованием из ПВК пропионовой кислоты и этанола, характер-ное для пропионобактерий.

2. Гексозомонофосфатный путь (путь Варбурга-Диккенса-Хореккера)

Синтез нуклеиновых кислот из метаболитов с образованием по 1 мол-ле АТФ и НАДH(H⁺).

3. Кетодезоксифосфоглюконатный путь (путь Этнера-Дудорова)

Синтез по 1 мол-ле АТФ, НАДH(H⁺), НАДФH(H⁺).

2. Окислительное фосфорилирование (биологическое окисление или дыхание)

Окисление ПВК в цикле Кребса с образованием CO₂ и АТФ. Донорами электронов являются органические и неорганические соединения, а акцепторами – неорганические. Окисление благодаря ферментам электронно-транспортной дыхательной цепи (цитохромоксидаза, каталаза и др. у облигатных аэробов), а также способность редукции нитратов благодаря ферменту нитратредуктазе.