Nang luong sinh hoc 2012 p2

Theo cách này, một lipid màng, phức tạp được tạo nên từ các sản phẩm của đường phân, sinh tổng hợp acid béo và sinh tổng hợp acid amine. 2.2 Tổng hợp glycerophospholipit.[r]

Giáo viên hướng dẫn : TS Võ Văn Toàn

Học viên thực : Đặng Vũ Như Quỳnh

Vi sinh vật thu nhận lượng qua nhiều đường

Phần lớn lượng dùng cho sinh tổng hợp đồng hoá Trong trình sinh tổng hợp vi sinh vật bắt đầu với tiền chất đơn giản phân tử vô monome kiến trúc nên phân tử ngày phức tạp xuất bào quan tế bào

Vì đồng hố tạo trật tự tế bào xếp mức độ cao,

cực kỳ phức tạp, sinh tổng hợp đòi hỏi nhiều lượng Điều dễ nhận thấy ta xem xét lực sinh tổng hợp tế bào E coli sinh trưởng nhanh (bảng 1) Mặc dù hầu hết ATP dành cho sinh tổng hợp dùng cho tổng hợp protein,

nhưng ATP dùng cho tổng hợp thành phần khác tế bào Và thành phần lipit

Bảng 1: Sinh tổng hợp E coli (Theo: Prescott cs, 2005)

Thành phần tế bào

Số phân tử/tế bàoa

Các phân tử tổng hợp/giây

Các phân tử ATP cần/giây cho tổng hợp

Vi sinh vật chứa nhiều lipid đặc biệt màng tế bào Lipid thường chứa acid béo dẫn xuất acid béo Acid béo acid monocarboxylic với chuỗi alkyl dài thường có số chẵn carbon (chiều dài trung bình 18 carbon) Một số chưa bão hồ nghĩa có nối đôi Hầu hết acid béo vi sinh vật chuỗi thẳng có số phân

nhánh Các vi Khuẩn gram âm thường có acid béo cyclopropan (tức acid béo chứa vòng cyclopropan chuỗi)

TỔNG HỢP LIPID

Tên gọi lipit xuất phát từ chữ Hy Lạp “lipos” – chất béo

Lipit không tan nước tan dung môi hữu không phân cực

Là thành phần cấu tạo quan trọng màng sinh học nguồn nhiên liệu dự trữ cung cấp lượng cho thể

Lipit thường chia thành nhóm lớn:

Lipit đơn giản : este ancol axit béo (fatty acid) Thuộc nhóm có tryacylglycerol, sáp sterit

1 Sinh tổng hợp axit béo

Nhờ chức khác tế bào mà sinh tổng hợp axit béo bên bên ty thể Trong thể người nhiều sinh vật khác tổng hợp axit béo chuỗi ngắn chuỗi dài Nhưng tổng hợp axit béo có nhiều nối đơi như: linolic, linolenic,arachidonic…ở người động vật bậc cao không tự tổng hợp được, người ta gọi axit béo cần thiết.

Việc tổng hợp diễn sau acetate malonat chuyển từ CoA đến nhóm sulfihidril protein mang acyl (ACP, acyl carrier) protein nhỏ mang chuỗi acid béo sinh trưởng tổng hợp Ở thời điểm synthetase lại thêm

carbon vào đầu carboxyl chuỗi acid béo sinh trưởng trình gồm hai chặng (Hình 1.1) Trước hết, malonyl-ACP phản ứng với acyl-ACP acid béo để sản CO2 acyl-ACP acid béo có carbon dài Việc CO2 hướng cho phản ứng hoàn thành Ở ATP dùng để bổ sung CO2 vào Acetyl-CoA tạo thành malonyl-CoA

Cũng CO2 malonyl-ACP chuyền carbon cho chuỗi Do CO2 cần thiết cho tổng hợp acid béo luôn cố định Trên thực tế, số vi sinh vật cần CO2 để sinh trưởng tốt chúng sinh trưởng thuận lợi khơng có CO2 mà có mặt acid béo acid oleic (một acid béo 18 carbon khơng bão hồ) Trong chặng thứ hai tổng hợp nhóm α-keto xuất từ phản ứng ngưng tụ ban đầu bị loại trình ba bước bao gồm hai khử loại nước Sau acid béo sẵn sàng cho việc bổ sung thêm nguyên

Nếu citrat chất tham gia phản ứng nhu cầu lượng để tổng hợp axit béo lớn gấp đôi Bởi bước tiêu hao lượng gồm có phản ứng tách citrat(tricarboxylic) thành acetyl CoA oxaloacetat, sau phản ứng chuyển thành acetyl-CoA thành malonyl trên

Citra + CoA.SH + ATP  Acetyl-CoA + Oxalacetat + ADP + P

Còn ty thể tổng hợp axit béo tiến hành theo đường khác Tất q trình có tham gia NADPH.

Các acid béo khơng bão hồ tổng hợp theo hai đường Các tế bào

nhân thật vi khuẩn hiếu khí Bacillus megaterium sử dụng đường hiếu khí với tham gia N ADPH O2

Một nối đôi tạo thành carbon 10 O2 bị khử thành nước nhờ

các electron acid béo NADPH cung cấp Các vi khuẩn kỵ khí số vi

2 Sinh tổng hợp triacyglycerol, glycerophospholipit steric

2.1 Sinh tổng hợp triacyglycerol

Các vi sinh vật nhân thật thường dự trữ carbon lượng dạng

triacylglycerol, glycerol este hoá với acid béo Glycerol xuất từ khử dihydroxyacetone phosphate (là chất trung gian đường phân) thành glycerol-3-phosphate, sau glycerol-3-phosphate este hố với acid béo acid phosphateidic Phosphate bị thuỷ phân khỏi acid

Phospholipid thành phần chủ yếu màng tế bào nhân thật hầu hết tế bào nhân nguyên thuỷ Tổng hợp phospholipid thường diễn theo đường acid phosphateidic Một chất mang đặc biệt-cytidine diphosphate (XDP)-đóng vai trị tương tự vai trị chất mang uridine

adenosine diphosphate sinh tổng hợp hidrat carbon Chẳng hạn, vi khuẩn tổng hợp phosphateidinetanolamine (một thành phần chủ yếu màng tế bào) qua việc tạo thành XDP - diacylglycerol đầu tiên.Sau dẫn xuất XDP phản ứng với serine để tạo thành phospholipidphosphateidilserine qua việc loại carboxyl xuất phosphateidinetanolamine Theo cách này, lipid màng, phức tạp tạo nên từ sản phẩm đường phân, sinh tổng hợp acid béo sinh tổng hợp acid amine

Tổng hợp glycerophospholipid

2.3 Sinh tổng hợp steric

Steric llipit phức tạp tạo sterol axit béo

Nguyên liệu để tổng hợp stểol axetyl CoA Quá trình sunh tổng hợp sterol (cholesterol) bao gồm giai đoạn mô tả khái quát sau:

-Giai đoạn chuyển axetyl CoA thành mevanolate -Giai đoạn tổng hợp squalen