Metabolismus mikroorganismů
Metabolismus organismů • Souvisí s metabolismem polysacharidů, bílkovin, nukleových kyselin a lipidů • Cytoplazma, mitochondrie (matrix, membrána)
H3PO4
Souvislosti látkové výměny
Polysacharidy
Monosacharidy
H2O Pentózový cyklus Pentózy Kyselina šikimová Aromatické sloučeniny
Glycerol
Triózofosfáty
Lipidy
Kyselina pyrohroznová Acetyl-koenzym A Nukleové kyseliny
Alanin
Aromatické aminokyseliny
Mastné kyseliny Bílkoviny
Ornithinový cyklus
Kyselina glutamová Kyselina α-ketoglutarová
Kyselina oxaloctová Kyselina asparagová Kyselina fumarová
Metabolismus polysacharidů • Disimilace – anaerobní (anoxidativní kvašení, alkoholové) a aerobní (oxidativní respirace, octové kvašení) • Anaerobní disimilace – tzv. dehydrogenace – př. glykolýza, Embden-Meyerhof-Parnasův cyklus, glykolytická dráha – fosforylace hexóz, jejich štěpení a přeměna pyruvátu • Aerobní disimilace – Warburgova dráha (pentózový cyklus), Pasteurův afekt (s navazující oxidativní fosforylací) a glukonátová dráha (oxidace ethanolu) • Glukoneogeneze – z pyruvátu vzniká cukr
Glukóza Glukózo-6-fosfát
ATP ADP
GLYKOLÝZA
Fruktózo-6-fosfát ATP ADP Fruktózo-1,6-difosfát Dihydroxyacetonfosfát + H+ α-glycerofosfát Glycerol ANAEROBNÍ PROSTŘEDÍ
Glyceraldehyd-3-fosfát + NAD H+ + NADH
1,3-difosfoglycerová kyselina ADP ATP 3-fosfoglycerát
2-fosfoglycerát + 2-fosfoenolpyruvát Laktát (kys. mléčná) + H + ADP NAD NADH ATP Pyrohroznová kyselina + CO2 AEROBNÍ CO2 U PROSTŘEDÍ Acetyl-koenzym A Acetaldehyd KVAS Citrátový cyklus INEK Ethanol
Glukóza
PENTÓZOVÝ CYKLUS
Glukózo-6-fosfát
ATP ADP NADP+
Glukono-6-fosfolakton + OH6-fosfoglukonát Ribulózo-5-fosfát Xylulózo-5-fosfát + erythrózo-4-fosfát Fruktózo-6-fosfát + Glyceraldehyd-3-fosfát
NADPH + H+
NADP+ NADPH + H+
Ribózo-5-fosfát + thiaminpyrofosfát + Mg2+ Sedoheptulózo-7-fosfát + Glyceraldehyd-3-fosfát
Pyrohroznová kyselina NAD+ + CoA CO2 H+ + NADH Acetyl-koenzym A + Oxalacetát Cis-akonitát + H2O Isocitrát
NAD+ H+ + NADH CO2
α-ketoglutarát
Citrát = citrónová kyselina
KREBSŮV CYKLUS H+ + NADH
NAD+ Malát = jablečná kys. + H2O
Fumarát
FADH2
FAD Sukcinát = jantarová kys. GTP CoA ~ SH NAD+ H+ + NADH GDP Sukcinylkoenzym A + CoA ~ SH
MATRIX MIT.
Oxalacetát
Acetyl-koenzym A
H+ + NADH NAD+ citrátsynteáza Malát = jablečná kyselina
Citrát = citrónová kyselina malátdehydrogenáza
CoA ~ SH isocitrátlyáza Isocitrát
Acetylkoenzym A Glyoxalát
Sukcinát = jantarová kyselina
GLYOXALÁTOVÝ CYKLUS
Metabolismus aminokyselin tran sam inac e Alanin
Pyrohroznová kyselina
transaminace
Acetyl-koenzym A Oxaloctová kyselina
Citrónová kyselina
Jablečná kyselina
α-ketoglutarová kyselina
Fumarová kyselina NH3
Jantarová kyselina
Alanin
NH3
Glutamová kyselina transaminace
Asparagová kyselina
Glycin
Glukóza
Glykoaldehyd
Glukózo-6-P
Pentózo-5-P Sedoheptulóza
Tyrosin Lysin
Šikimová kyselina Hydroxypyruvát Pyrohroznová kyselina Tryptofan Fenylalanin Serin Octová kys. Aminopimelová Oxalacetát Isocitrát Glycin kyselina Fumarát
Homoserin Threonin Isoleucin
Glyceraldehyd-3-P
Triózo-P
Histidin
Aspartát Methionin Cystein
α-ketoglutarát Glutamát Prolin
Ornithin
Citrulin
Arginin
Argininosukcinát
Metabolismus bílkovin Pyruvát = pyrohroznová kyselina
Acetyl-koenzym A Oxalacetát asparagin, asparagová kyselina Sukcinát = jantarová kyselina
alanin, threonin, serin, cystein, glycin Acetoacetylkoenzym A
leucin, cystein, tyrosin, fenylalanin
Citrát = citrónová kyselina
α-ketoglutarát isoleucin, methionin, valin
Metabolismus lipidů • mastné kyseliny (β-oxidace mastných kyselin – mitoch.) a glycerol • C2 a CoA– Krebsův cyklus • tvorba v cytoplazmě
Metabolismus nukleových kyselin • α-D-ribóza-5-P = výchozí sloučenina biosyntézy purinových a pyrimidinových nukleotidů (pentózový cyklus)
