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R. Z.
R. Z.
Diese Lernkarten bieten einen Überblick über die Chemoorganotrophie auf Universitätsebene. Sie konzentrieren sich auf die Prozesse der Milchsäuregärung, Propionsäuregärung und andere Fermentationsarten, wobei Schlüsselenzym und Stoffwechselwege wie die Glykolyse und die Elektronentransportkette detailliert behandelt werden. Die Karteikarten erklären die Rolle von ATP, Elektronenakzeptoren und Transportern sowie die Energieausbeute verschiedener Stoffwechselprozesse. Ideal für Studierende der Biologie, die sich mit mikrobiellen Stoffwechselwegen und deren energetischen Aspekten vertraut machen möchten.
Cartes-fiches
17
Utilisateurs
1
Langue
Allemand
Catégorie
Biologie
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
30.12.2014 / 05.01.2015
Zwei Arten für Abbau von Organischen Stoffen
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Fermentation (Gärung)
- Kein externer e- Akkzeptor
- Substratketten Phosphorylierung
- Geringe Energieausbeute
- Resiration (Atmung)
- externer e- Akkzeptor
- zusätzlich Oxidative Phosphorylierung
- Hohe Energieausbeute
Glykolyse
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH
- Nettogewinn von 2 ATP
- Problem: NAD+ muss regeneriert werden
Arten von Fermentation
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Aklohol Gärung
- Homofermentative Milchsäuregärung
- Heterofermentative Milchsäuregärung
- Propionsäuregärung
- Gemischte Säuregärung
- ...
Milchsäuregärung Bakterien
(Eigenschaften)
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Grampositiv
- Anaerob aber aerotolerant
- Brauchen kein Fe (in Milch fest gebunden)
- Auxotorph (Brauchen Vitamine)
homofermentative Milchsäuregärung
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Glucose → Pyruvat → Lactat
- 2 ATP / Glucose
- Entscheidendes Enzym: Lactatdehydrogenase
heterofermentative Milchsäuregärung
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Es fehlt Enzym Aldolase
- Schlüsselenzym: Phosphoketolase
- spezialisiert auf den Abbau von Pentosen (C5)
- Abbau von C6 funktioniert auch aber ineffizienter
- Glucose → Lactat + Ethanol + CO2 (1 ATP)
- Pentose → Lactat + Acetat (2 ATP)
- Bei Glucose müssen zusätzliche e- dem Acetat aufgedrängt werden
Ethanol Gärung
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Schlüsselenzyme
- Pyruvat decarboxylase
- Alcohol dehydrogenase
- 2 ATP / Glucose
Bsp Vertreter für Fermentationsarten
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Aklohol Gärung
- Sacceromyces cerevisae
- Homofermentative Milchsäuregärung
- Lactococcus
- Heterofermentative Milchsäuregärung
- Lactobacillus
- Propionsäuregärung
- Gemischte Säuregärung
- Escherichia coli
Gemischte Säuregärung
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
3 Stoffwechselpfade
- homofermentative Milchsäuregärung
- Ethanol Gärung
- NEU: Enzym Format lyase
- Pyruvat → Acetyl + Formate
- Zusätzlicher ATP Gewinn
2-3 ATP / Glucose
ATP Synthase
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Protonengradient ⇔ ATP
- Rotor und Stator
H-Transproter
(H+und e-)
- Flavine (FAD,
- Chinone (Ubichinon)
e- Transproter
- Eisen-Schwefel-Proteine
- Cytochrome (Häm-Proteine)
Elektronentransportkette eines E.coli
- Komplex III und IV sind zusammengelegt
- Kein Cytochrom C
- Weniger H+ werden Transportiert (6-8)
- DAFÜR:
- Höhere Affinität für O2 einstellbar
- Arbeitet auch bei wenig Sauerstoff
Zellatmung
Alternative e- Akzeptoren
- O2 → H2O
- NO3- → N2 (E.coli, Pseudomonas)
- Fe3+ → Fe2+ (Geobacter)
- SO42- → H2S
- CO2 → CH4 (Methanococcus)
N als e- Akkzeptor
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
(alle möglichen oxitationsstufen des N)
Agrarsystem: Denitrifikation, Lachgas als Treibhausgas
CO2 als e- Akkzeptor
- Viele Mikroorganismen geben H2 ab
- Spezialisten können unter Anaeroben bedingungen
- H2 + CO2 → H2O + CH4
- Viele davon in Wiederkäuern
Pansenmikroben
- Bauen Zellulose ab
- Produzieren
- CO2, CH4
- Kurze Fettsäuren
- Vitamine
- Eigene Biomasse (Proteine)
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Cartes-fiches
Zwei Arten für Abbau von Organischen Stoffen
- Fermentation (Gärung)
- Kein externer e- Akkzeptor
- Substratketten Phosphorylierung
- Geringe Energieausbeute
- Resiration (Atmung)
- externer e- Akkzeptor
- zusätzlich Oxidative Phosphorylierung
- Hohe Energieausbeute
Glykolyse
Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH
- Nettogewinn von 2 ATP
- Problem: NAD+ muss regeneriert werden
Arten von Fermentation
- Aklohol Gärung
- Homofermentative Milchsäuregärung
- Heterofermentative Milchsäuregärung
- Propionsäuregärung
- Gemischte Säuregärung
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Milchsäuregärung Bakterien
(Eigenschaften)
- Grampositiv
- Anaerob aber aerotolerant
- Brauchen kein Fe (in Milch fest gebunden)
- Auxotorph (Brauchen Vitamine)
homofermentative Milchsäuregärung
- Glucose → Pyruvat → Lactat
- 2 ATP / Glucose
- Entscheidendes Enzym: Lactatdehydrogenase
heterofermentative Milchsäuregärung
- Es fehlt Enzym Aldolase
- Schlüsselenzym: Phosphoketolase
- spezialisiert auf den Abbau von Pentosen (C5)
- Abbau von C6 funktioniert auch aber ineffizienter
- Glucose → Lactat + Ethanol + CO2 (1 ATP)
- Pentose → Lactat + Acetat (2 ATP)
- Bei Glucose müssen zusätzliche e- dem Acetat aufgedrängt werden
Ethanol Gärung
- Schlüsselenzyme
- Pyruvat decarboxylase
- Alcohol dehydrogenase
- 2 ATP / Glucose
Bsp Vertreter für Fermentationsarten
- Aklohol Gärung
- Sacceromyces cerevisae
- Homofermentative Milchsäuregärung
- Lactococcus
- Heterofermentative Milchsäuregärung
- Lactobacillus
- Propionsäuregärung
- Gemischte Säuregärung
- Escherichia coli
Gemischte Säuregärung
3 Stoffwechselpfade
- homofermentative Milchsäuregärung
- Ethanol Gärung
- NEU: Enzym Format lyase
- Pyruvat → Acetyl + Formate
- Zusätzlicher ATP Gewinn
2-3 ATP / Glucose
ATP Synthase
- Protonengradient ⇔ ATP
- Rotor und Stator
H-Transproter
(H+und e-)
- Flavine (FAD,
- Chinone (Ubichinon)
e- Transproter
- Eisen-Schwefel-Proteine
- Cytochrome (Häm-Proteine)
Elektronentransportkette eines E.coli
- Komplex III und IV sind zusammengelegt
- Kein Cytochrom C
- Weniger H+ werden Transportiert (6-8)
- DAFÜR:
- Höhere Affinität für O2 einstellbar
- Arbeitet auch bei wenig Sauerstoff
Zellatmung
Alternative e- Akzeptoren
- O2 → H2O
- NO3- → N2 (E.coli, Pseudomonas)
- Fe3+ → Fe2+ (Geobacter)
- SO42- → H2S
- CO2 → CH4 (Methanococcus)
N als e- Akkzeptor
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
(alle möglichen oxitationsstufen des N)
Agrarsystem: Denitrifikation, Lachgas als Treibhausgas
CO2 als e- Akkzeptor
- Viele Mikroorganismen geben H2 ab
- Spezialisten können unter Anaeroben bedingungen
- H2 + CO2 → H2O + CH4
- Viele davon in Wiederkäuern
Pansenmikroben
- Bauen Zellulose ab
- Produzieren
- CO2, CH4
- Kurze Fettsäuren
- Vitamine
- Eigene Biomasse (Proteine)
