All vegetative microbial cells require a continuous supply
of energy for processes associated with growth,
transport, movement and maintenance. In chemoheterotrophic
microorganisms, the organic energy
sources are acquired from the environment and then
transformed by an ordered series of enzyme-controlled
reactions within specific metabolic pathways. This
breakdown metabolism (catabolism) leads to the generation
of potential energy in the form of adenosine
5¢-triphosphate (ATP) and reduced coenzymes, such
as nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), nicotinamide
adenine dinucleotide phosphate (NADPH)
and flavin adenine dinucleotide (FADH2), and heat. Microorganisms
have a very wide diversity of metabolism
for the generation of ATP and reduced coenzymes, that
in many cases also provides precursors for the biosynthesis
of cellular components (see p. 54, Anabolism).
Most microorganisms can utilize carbohydrates,
which may act as sources of both carbon and energy.
The hexose, six carbon (C6) sugar, glucose is the preferred
substrate for a great many microorganisms and
there are very few organisms that cannot use it. In
nature, free glucose is not normally available, but can
be obtained via various routes. It may be derived from
the interconversion of other hexoses, the hydrolysis of
disaccharides, oligosaccharides and polysaccharides
from the environment, or from cell storage materials,
such as starch, glycogen and trehalose.
Generation of energy from glucose is preceded by its
phosphorylation, followed initially by oxidation
through to mostly pyruvate (C3). Metabolism of glucose
to pyruvate, broadly termed glycolysis, provides ATP,
precursors and reducing power (primarily NADH).
However, only a limited amount of ATP is produced,
which is formed via substrate-level phosphorylation. A
maximum of two ATP molecules are generated for each
glucose unit oxidized to this point. Resulting pyruvate
occupies a pivotal position in intermediary metabolism
and is the starting point for further catabolism. The
various routes to this key intermediate operated by
different organisms include the following.
1 The Embden–Meyerhof–Parnas (EMP) pathway,
which is the most common route and is found in all
major groups of organisms, including filamentous
fungi, yeasts and many bacteria (Fig. 3.1). This pathway
can operate under anaerobic or aerobic conditions and
consists of a sequence of 10 enzyme-catalysed reactions
located within the cytoplasmic matrix. The three key
regulatory enzymes of the pathway (hexokinase, phosphofructokinase
and pyruvate kinase) act irreversibly
(Fig. 3.1). All other steps are freely reversible, which
is important for the biosynthetic role of the pathway
during glucose synthesis (gluconeogenesis, see p. 55).
The irreversible steps have bypasses to enable the pathway
to operate in this anabolic mode.
ทุกเซลล์ของจุลินทรีย์พืชจำเป็นต้องใช้จ่ายอย่างต่อเนื่องของการใช้พลังงานในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของการขนส่งการเคลื่อนไหวและการบำรุงรักษา ใน chemoheterotrophic จุลินทรีย์พลังงานอินทรีย์แหล่งที่ได้มาจากสภาพแวดล้อมและจากนั้นก็เปลี่ยนชุดได้รับคำสั่งของเอนไซม์ที่ควบคุมปฏิกิริยาการเผาผลาญภายในทางเดินที่เฉพาะเจาะจง นี้การเผาผลาญสลาย (catabolism) นำไปสู่การสร้างพลังงานที่อาจเกิดขึ้นในรูปแบบของadenosine 5 ¢ -triphosphate (เอทีพี) และโคเอนไซม์ที่ลดลงดังกล่าวเป็น Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) Nicotinamide ฟอสเฟต adenine dinucleotide (NADPH) และ adenine dinucleotide Flavin ( FADH2) และความร้อน จุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายมากในการเผาผลาญอาหารในการผลิตของเอทีพีและลดโคเอนไซม์ที่ในหลายกรณีนอกจากนี้ยังมีสารตั้งต้นสำหรับโครงสร้างได้ของชิ้นส่วนโทรศัพท์มือถือ(ดูพี. 54, anabolism). จุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถใช้คาร์โบไฮเดรตซึ่งอาจทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาทั้งคาร์บอนและพลังงาน. hexose หกคาร์บอนไดออกไซด์ (C6) น้ำตาลกลูโคสเป็นที่ต้องการสารตั้งต้นสำหรับจุลินทรีย์จำนวนมากและมีสิ่งมีชีวิตน้อยมากที่ไม่สามารถใช้งานได้ ในธรรมชาติน้ำตาลฟรีไม่สามารถใช้งานได้ตามปกติแต่สามารถรับได้ผ่านเส้นทางต่างๆ มันอาจจะมาจากinterconversion ของ hexoses อื่น ๆ ที่ย่อยสลายของdisaccharides, oligosaccharides และ polysaccharides จากสภาพแวดล้อมหรือจากวัสดุที่เก็บรักษาเซลล์เช่นแป้งไกลโคเจนและทรีฮาโล. รุ่นของพลังงานจากกลูโคสจะนำหน้าด้วยของphosphorylation ตามขั้นต้น โดยการเกิดออกซิเดชันผ่านไปยังส่วนใหญ่ไพรู(C3) การเผาผลาญกลูโคสที่จะไพรู glycolysis ในวงกว้างที่เรียกว่าให้เอทีพีสารตั้งต้นและพลังงานลด(ส่วนใหญ่ NADH). แต่เพียงจำนวน จำกัด ของเอทีพีที่ผลิต, ซึ่งจะเกิดขึ้นผ่านทางฟอสโฟพื้นผิวระดับ สูงสุดของสองโมเลกุลเอทีพีจะถูกสร้างขึ้นสำหรับแต่ละหน่วยกลูโคสออกซิไดซ์มาถึงจุดนี้ ไพรูส่งผลให้ครองตำแหน่งสำคัญในการเผาผลาญตัวกลางและเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการcatabolism ต่อไป เส้นทางต่างๆที่จะเป็นสื่อกลางที่สำคัญนี้ดำเนินการโดยสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันรวมถึงต่อไปนี้. 1 Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) ทางเดิน, ซึ่งเป็นเส้นทางที่พบมากที่สุดและจะพบได้ในทุกกลุ่มที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตรวมทั้งเส้นใยเชื้อรายีสต์และหลายแบคทีเรีย (รูป. 3.1) เส้นทางนี้สามารถทำงานได้ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือแอโรบิกและประกอบด้วยลำดับที่10 ของปฏิกิริยาเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาตั้งอยู่ภายในนิวเคลียสเมทริกซ์ ทั้งสามที่สำคัญเอนไซม์กฎระเบียบของทางเดิน (hexokinase phosphofructokinase, และไคเนสไพรู) ทำหน้าที่ถาวร(รูป. 3.1) ทุกขั้นตอนอื่น ๆ ย้อนกลับได้อย่างอิสระซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับบทบาทชีวสังเคราะห์ของทางเดินในระหว่างการสังเคราะห์กลูโคส(gluconeogenesis, ดูหน้า. 55). ขั้นตอนกลับไม่ได้มีการเปิดใช้งานข้ามทางเดินที่จะทำงานในโหมด anabolic นี้
การแปล กรุณารอสักครู่..

เซลล์จุลินทรีย์พืชทั้งหมดต้องจัดหาอย่างต่อเนื่องของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน
การขนส่งเคลื่อนย้าย และการดูแลรักษา ใน chemoheterotrophic
จุลินทรีย์ , แหล่งพลังงาน
อินทรีย์ที่ได้มาจากสภาพแวดล้อมแล้ว
เปลี่ยนจากชุดลำดับของปฏิกิริยาควบคุม
เอนไซม์ภายในเฉพาะเส้นทางการเผาผลาญ . นี้
การเผาผลาญสลาย ( catabolism ) ไปสู่รุ่น
ของพลังงานศักย์ในรูปของอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต ( ATP
5 ค่าความจริง ) และลดโค เช่น
เป็นพยุหยาตรา ( แอมโมเนีย ) , นิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ฟอสเฟต ( nadph )
และ ฟลาวิน อูไดนิวคลีโอไทด์ ( fadh2 ) และความร้อน จุลินทรีย์มีความหลากหลายที่กว้างมาก
ของเมแทบอลิซึมสำหรับรุ่นของเอทีพี และลดโคว่า
ในหลายกรณียังมีสารตั้งต้นในการผลิตส่วนประกอบของเซลล์ ( ดู
หน้า 54 รุ่ย ) จุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถใช้คาร์โบไฮเดรต
ซึ่งอาจเป็นทั้งแหล่งคาร์บอนและพลังงาน .
เฮกโซส หกคาร์บอน ( C6 ) น้ำตาล กลูโคส คือ พื้นผิวที่ต้องการ
สำหรับมากมายและจุลินทรีย์มีแค่ไม่กี่สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถใช้มันได้ ใน
ธรรมชาติ น้ำตาลฟรีไม่สามารถใช้ได้ตามปกติ แต่สามารถ
ได้รับทางต่าง ๆ มันอาจจะมาจาก
interconversion ของ hexoses อื่น ๆ , การย่อยสลายของไดแซ็กคาไรด์โอลิโกแซคคาไรด์ไรด์
, จากสภาพแวดล้อม หรือจากวัสดุกระเป๋าเซลล์
เช่น แป้ง ไกลโคเจน และทรีฮาโลส .
การผลิตพลังงานจากกลูโคสที่นำหน้าโดย
ฟอสโฟริเลชันตาม เริ่มโดยการออกซิเดชัน
ผ่านส่วนใหญ่ไพรูเวต ( C3 ) เมแทบอลิซึมของกลูโคส
การไพรูเวทวงกว้างเรียกว่าไกลโคลิซิสมี ATP และลดพลังงาน (
, สารตั้งต้นหลัก NADH ) .
แต่เพียงจำนวน จำกัด ของเอทีพีผลิต
ซึ่งจะเกิดขึ้นผ่านทางกรุงเทพมหานคร ระดับพื้นผิว
เป็นสูงสุด 2 ATP โมเลกุลที่ถูกสร้างขึ้นสำหรับแต่ละหน่วย
กลูโคส จากจุดนี้ ซึ่งมีตำแหน่งสำคัญใน pyruvate
คนกลางการเผาผลาญอาหารและเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับกระบวนการสลายเพิ่มเติม
เส้นทางต่าง ๆนี้ คีย์กลางดำเนินการโดยสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันรวมถึงต่อไปนี้
.
1 embden –เมเยอร์โฮฟ ( พาร์นาส ( EMP ) ทางเดิน
ซึ่งเป็นเส้นทางที่พบมากที่สุด และพบในกลุ่มหลักทั้งหมด
ของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ เส้นใยเชื้อรายีสต์และแบคทีเรียมากมาย
, ( รูปที่ 1 ) นี้สามารถใช้งานภายใต้ระบบทางเดิน
หรือภาวะแอโรบิค และประกอบด้วยลำดับของปฏิกิริยาเอนไซม์ catalysed 10
ตั้งอยู่ภายในเมทริกซ์นี้ . สามคีย์
กฎระเบียบเอนไซม์ของวิถี ( hexokinase phosphofructokinase
,ไคเนสไพรูเวท ) และทำเสียหาย
( รูปที่ 1 ) ขั้นตอนอื่น ๆทั้งหมดจะกลับได้อย่างอิสระซึ่ง
สำคัญสำหรับการบทบาทของทางเดิน
ในระหว่างการสังเคราะห์กลูโคส ( กลูโคนีโอเจเนซิส เห็นหน้า 55 ) .
ขั้นตอนกลับไม่ได้มีข้ามเพื่อให้เส้นทาง
เพื่อใช้งานในโหมด anabolic นี้
การแปล กรุณารอสักครู่..
