Mikrobiologia przemysłowa W02

Fotoautotrofy (fotolitoautotrofy) - organizmy samożywne wykorzystujące energię słoneczną. Źródłem węgla dla tej grupy jest CO₂. Źródłem elektronów są związki nieorganiczne.

Do autotrofów zaliczamy:

1. beztlenowe bakterie fototroficzne, których proces fotosyntezy nie uwalnia do środowiska tlenu, np. purpurowe bakterie siarkowe.

2. tlenowe mikroorganizmy fototroficzne, które w obecności światła wytwarzają tlen - takimi właściwościami cechują się glony (eukariota): Euglena, Pediastrum; sinice (bakterie - prokariota): Spirulina, Anabena, Oscilatoria.

Podział mikroorganizmów w oparciu o sposób odżywiania:

1. źródła węgla:

• CO₂ (autotrofy)

• związki organiczne (heterotrofy)

źródło energii:

• światło (fotoautotrofy)

• związki chemiczne (chemoorganotrofy)

• źródło elektronów:

• związki nieorganiczne (litotrofy)

• związki organiczne (organotrofy)

1. Fotoautotrofy:

1. źródło węgla: CO₂

2. źródło energii: światło

3. źródło elektronów: związki nieorganiczne

4. glony; niektóre bakterie (sinice, bakterie purpurowe, zielone); rośliny

2. Chemoorganotrofy:

1. źródło węgla: związki organiczne

2. źródło energii: związki chemiczne

3. źródło elektronów: związki organiczne

4. grzyby (drożdże i grzyby strzępkowe); zwierzęta; większość bakterii (w tym wszystkie chorobotwórcze)

3. Chemolitotrofy:

1. źródło węgla: CO₂

2. źródło energii: związki chemiczne

3. źródło elektronów: związki nieorganiczne

4. archeony (metanogenne); bakterie nitryfikacyjne, żelaziste, wodorowe, siarkowe.

Chemoorganotrofy - przemiany sacharydów:

I etap: rozkład di-, oligo- i polisacharydów do cukrów prostych przez wewnątrzkomórkowe lub zewnątrzkomórkowe enzymy hydrolizujące.

II etap: przemiana cukrów prostych do pirogronianu - glikoliza, szlak HMP, szlak ED, szlak fosfoketolazy pentozowej.

III etap: przekształcenie pirogronianu do produktu organicznego (fermentacja, CO₂ + H₂O / oddychanie tlenowe).

Przemianom etapu II i III towarzyszy tworzenie energii.

Drobnoustroje rosną szybciej mając w pożywce monosacharydy niż di-, oligo- czy polisacharydy.

Przemiany disacharydu laktozy:




PTS - fosfotransferaza

PEP - fosfoenolopirogronian

Przemiana glukozy w szlaku glikolizy (EMP):


Glukoza


Glukozo-6-P

izomeraza glukozo-6-P


Fruktozo-6-P

fosfofruktokinaza



Fruktozo-1,6-difosforan



Fosfodihydroksyaceton aldehyd 3-P-glicerynowy





pirogronian

glukoza → 2 CH₃COCOOH + 2ATP + 2(NADH + H⁺)

Jest to szlak bardzo pospolity. Występuje u bardzo wielu mikroorganizmów jako jedyny lub towarzyszący innym szlakom.

Przemiana glukozy w szlaku HMP:


Glukoza


Glukozo-6-P

dehydrogenaza glukozo-6-P

kwas 6-P-glukonowy


dehydrogenaza 6-P-glukonianowa








CO₂ rybulozo-5-fosforan




ksylulozo-5-P rybozo-5-P ksylulozo-5-P




aldehyd 3-P-glicerynowy

C3, C4, C5, C6, C7

pirogronian

Szlak HMP spełnia funkcje anaboliczne i kataboliczne. U niektórych bakterii octowych, siarkowych czy sinic zastępuje szlak EMP czy ED.

---