sự õi hóa sinh học sinh năng lượng

Nhóm tự dưỡng quang năng: II.Quá trình cố định CO2: 1.. Nguồn năng lượng của vi sinh vật dị dưỡng và vi sinh vật tự dưỡng tuy khác nhau nhưng bản chất quá trình oxi hoá của chúng là giố

GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI

SV Thực hiện:

• NGUYỄN MINH TRỌNG HUY (2008100036)

• NGÔ THỊ THANH TUYỀN (2008100277)

• NGUYỄN THỊ NHUNG (2008100239)

• NGUYỄN THANH BÌNH (2008100002)

I.Quá trình oxi hoá sinh học, sinh năng lượng:

1 Nhóm tự dưỡng hoá năng:

2 Nhóm tự dưỡng quang năng:

II.Quá trình cố định CO2:

1 Chu trình Calvin:

2 Con đường axetyl-CoA kị khí:

3 Chu trình ATC khử:

Nguồn năng lượng của vi sinh vật dị dưỡng và vi sinh vật

tự dưỡng tuy khác nhau nhưng bản chất quá trình oxi hoá của chúng là giống nhau, đều gồm 3 giai đoạn: mất H,

chuyển H và tiếp nhận H,các phản ứng photphoryl hoá xảy

ra trong quá trình oxi hoá giúp tạo ra ATP là nguồn năng lượng thông dụng cần thiết cho hoạt động sống.

Phân loại:

+ Tự dưỡng hoá năng

+ Tự dưỡng quang năng

I Quá trình oxi hoá sinh học,

sinh năng lượng

Ở các VSV tự dưỡng hóa năng thì ATP được sinh ra thông qua quá trình oxi hóa các chất vô cơ ở trạng thái khử, còn [H] thì được sinh ra trong quá trình tiêu hao ATP để chuyển H vô cơ (H + + e) trong chuỗi hô hấp



 Vi khuẩn tự dưỡng hóa năng để khử được CO2 cần ATP giàu năng lượng và [H] có năng lực khử thông qua quá trình oxi hóa các chất vô cơ

 Con đường sinh năng lượng chủ yếu dựa vào các quá trình oxi photphoryl hóa của chuỗi hô hấp, vì vậy đại đa số là vi khuẩn hiếu khí, 1 số ít là vi khuẩn kị khí.





Quá trình trao đổi năng lượng của vi khuẩn tự dưỡng hóa năng chủ yếu có 3 đặc điểm sau:

 - Quá trình oxi hóa trực tiếp cơ chất có liên hệ với chuỗi

hô hấp Do dehidrogenaza va oxi-reductaza xúc tác, cơ chất vô cơ sẽ mất hidro và mất electron sau đó tham gia vào chuỗi hô hấp.

 - Thành phần của chuỗi hô hấp được đa dạng hóa hơn hidro và electron có thể từ nhiều thành phần khác nhau tham gia vào chuỗi hô hấp.

 - Hiệu suất sinh năng lượng, tức tỉ lệ P/O nói chung thấp hơn so với các VSV dị dưỡng

 ♥ Ví dụ về VSV tự dưỡng hóa năng:

-Vi khuẩn nitrat hóa thuộc chi Nitrobacter dùng nitrit làm

nguồn năng lượng.

 -Vi khuẩn lưu huỳnh, trong đó nhiều loại thuộc chi

Thiobacillus, sử dụng một hay nhiều loại hợp chất lưu huỳnh

(H2S , S 0 , S2O32- , S4O62- ) làm nguồn năng lượng

 -Vi khuẩn oxi hóa sắt trong điều kiện pH thấp có thể sử dụng năng lượng sinh ra do oxi hóa Fe 2+ để sinh trưởng và phát triển.

 -Vi khuẩn oxi hóa hidro ( vk hidro )

 -Vi khuẩn oxi hóa amon còn gọi là vi khuẩn nitrat hóa

Sinh vật dinh dưỡng quang năng gồm:

A Có sản sinh oxi

+ Nhân thực

+ Nhân nguyên thuỷ

B Không sản sinh oxi: vi khuẩn quang hợp

Vi khuẩn quang hợp đều chứa các sắc tố quang hợp diệp lục, khuẩn lục, chất huyết sắc

Ở vi khuẩn tự dưỡng quang năng có 2 loại photphoryl hoá quang hợp

Photphoryl hoá quang hợp tuần hoàn

Photphoryl hoá quang hợp không tuần hoàn

II.Quá trình cố định CO2 :

 - Có thể chia làm 3 giai đoạn:

 Phản ứng cacboxyl hoá

 Tái sinh để nhận CO2

 Con đường này được gọi là con đường axit axetic hoạt tính Nó được phát hiện ở các vi

khuẩn metan, khử sunphat…

 Theo đường này, có 2 phân tử CO2 bị khử, 1 phân tử bị khử thành CH3-X bởi , phân tử còn lại bị khử thành CO bởi CO Qua quá trình

cacboxyl hóa sinh ra axetyl-X  axetyl-CoA  axit piruvic nhờ xúc tác của piruvat sintetara  chất hữu cơ cần thiết

 Ở con đường này, CO2 thông qua xucxinyl-CoA mà cacboxyl hóa khử hóa để cố định

 CO2 qua xucxinyl –CoA tạo Axit

-ketoglutaric.Trong phản ứng glutamine

synthetase tạo thành glutamine,phản ứng

glutamate synthetase: axit -ketoglutaric +

glutamine  2 axit glutamic  glutamate  chất hữu cơ

 Nhận xét: Trong 3 con đường cố định CO2, thì con đường con đình CO2 kị khí có hiệu quả

kinh tế cao hơn con đường cố định CO2 hiếm khí

 Ví dụ: 3 mol CO2 qua con đường axetyl-CoA kị khí tổng hợp 1 phân tử glixeraldehit – 3 –

photphat tiêu hao 3 mol ATP, qua con đường ATC tiêu hao 5 mol ATP, còn qua chu trình

Calvin tiêu hao 9 mol ATP

