ZESTAW 15

1. Przykłady reakcji, opis bakterii chemolitoautotroficznych.

Bakterie chemoautotroficzne utleniając różne związki mineralne przyczyniają się do obiegu

wielu pierwiastków w ekosystemach. Przykładem takich organizmów są bakterie metanowe,
siarkowe, nitryfikacyjne, żelaziste czy wodorowe. Posiadają zdolność do przyswajania dwutlenku
węgla kosztem energii - w wyniku czego powstają związki przyswajalne dla roślin. W znaczeniu
ogólnym to samożywne organizmy nie wymagające do procesów życiowych energii słonecznej,
czerpiące energię z reakcji chemicznych W grupie tej na szczególną uwagę zasługują bakterie
nitryfikacyjne, utleniające jony amonowe i azotyny do azotanów, będących najlepiej przyswajalną
dla roślin formą azotu.

Bakterie nitryfikacyjne uczestniczą w cyklu azotowym utleniając amoniak do kwasu azotowego.
Z CO2 wiązanego w cyklu Calvina bakterie wykorzystują węgiel do budowy węglowodanóe i
szkielwtu białkowego w komórkach (obecność węglanów i innych związkóe mineralnych wpływa
dodatnio na szybkość procesu nitryfikacji). Bakterie te nie przeprowadzają glikolizy oraz Cyklu
Krebsa. Wyróżniamy bakterie I i II etapu nitryfikacji:

I.

Nitrozobacter, np. Nitrosococcus oceanus, Nitrosomonas europaea. Produkowany przez nie

kwas azotowy silnie hamuje reakcję utleniania, w której powstaje. Jest wydzielany poza komórkę .

NH4+ +1,5O2 → NO2- + 2H2O + 2H+

reakcja zachodzi przy pomocy monooksydazy amonowej.

II.

Nitrobacter, np. Nitosococcus mobilis. Utlenianie NO2- hamowane przez jon amonowy.

NO2- + 0,5O2 → NO3-

Bakterie nitryfikacyjne działają korzystnie na wzrost roślin w glebie, gdyż jony azotanowe są
łatwiej pobierane przez rośliny. Produkowane kwasy przyspieszają rozpuszczanie minerałów
glebowych. Negatywnym skutkiem ą braki azotu spowodowane wymywaniem jonów azotanowych
z gleby.

2. Porównaj aktywność karboksylazową z oksygenazową rubisco.

KARBOKSYLAZA

OKSYGENAZA

Na aktywność karobsylazy rubisco ma wpływ
stężenie CO2 i O2 oraz temperatura, ilość
energii świetlnej. Włącza się on do przemian
katabolicznych lub anabolicznych sacharydów
sacharydów.

W warunkach tlenowych oksygenaza
rozpoczyna proces fotooddychania natomiast
gdy stężenie O2 spadnie do 1-3% proces ten jest
zatrzymywany lub hamowany. Gdy jest duże
stęż O2, duża intensywność światła, wyższa
temp zachodzi fotooddychanie. Proces ten
polega na rozpadzie 1,5 bisfosforybulozy do 3-
fosfoglicerynianu. Poprzez glikolan)ulega on
utlenieniu do glikosylanu. Ten z kolei jest
aktywny.

3.

Dehydrogenaza glutaminianowa- funkcje w tworzeniu i rozpadzie aminokwasów.

Enzym z grupy dehydrogenaz, które katalizują odrywanie atomów wodoru od utlenianego substratu
i przenoszą je na inne enzymy czy związki pośrednie, a nie mają zdolności przenoszenia elektronów
bezpośrednio na tlen.
Dehydrogenaza glutaminianowa katalizuje reakcję przekształcenia L-glutaminianu w

α

- ketoglutaran i jon amonowy lub reakcje odwrotną. Występuje w większości mikroorganizów

oraz mitochondriach eukariontów, w tym roślin i zwierząt. Kofaktorem dehydrogenazy
glutaminianowej jest NAD+ lub NADP+. Enzym ten, specyficznie działający na α-glutaminian, ma
szczególne znaczenie w przemianie materii.

Grupy aminowe różnych aminokwasów mogą być na drodze transaminacji przeniesione na α-

ketoglutaran, a powstający w ten sposób glutaminian ulega pod wpływem dehydrogenazy

glutaminianowej z powrotem przekształceniu w α-ketoglutaran.
Uwolnienie azotu aminowego jako amoniaku jest katalizowane przez dehydrogenazę L-
glutaminianową.
Glutaminian jest syntetyzowany z NH4+ i α-ketoglutaranu, intermediatu cyklu kwasu cytrynowego
w reakcji prowadzonej przez dehydrogenazę glutaminianową.

4. Oddychanie komórkowe - opisz bilans energetyczny wszystkich etapów z

uwzględnieniem produktów energetycznych.

1 cząsteczka glukozy → glikoliza

4-6 ATP (fosforylacja oksydacyjna)
2 ATP (fosforylacja substratowa)

2 cząsteczki pirogronianu → 2 acetylo-CoA

6 ATP (fosforylacja oksydacyjna)

2 cząsteczki acetylo-CoA → cykl Krebsa i
łańcuch oddechowy

22 ATP (fosforylacja oksydacyjna)