Презентація до уроку: "Обмін речовин у автотрофних та гетеротрофних прокаріотів"

Поширення і використання з комерційною метою заборонено автором

Ми з вами маємо досить обмежений спектр способів прогодувати себе. Прокаріоти набагато різноманітніші у своїх стратегіях – способах отримання фіксованого Карбону та енергії

Метаболізм – це сукупність хімічних реакцій, які відбуваються за участю специфічних ферментних систем і забезпечують процеси життєдіяльності, розвитку та розмноження. Метаболізм є сумарним результатом двох процесів: катаболізму та анаболізму. Катаболізм – це сукупність ферментативних реакцій, пов’язаних із розщепленням (окисненням) субстрату до простих кінцевих продуктів, що супроводжуються виділенням енергії, яка запасається у АТФ. Основна мета реакцій катаболізму – це забезпечення клітини енергією. Анаболізм – це сукупність енергозалежних біохімічних процесів, спрямованих на синтез простих молекул, полімерів та структурних компонентів клітини з використанням АТФ. Основна мета реакцій анаболізму – це біосинтез

Обмін речовин (метаболізм) прокаріотів1. У якості джерела енергії прокаріоти використовують енергію світла (фото-) або енергію хімічних звязків (хемо-). 2. У якості донорів електронів використовуються неорганічні (вода) (літо-) та органічні сполуки (органо-). 3. У якості джерела Карбону бактерії використовують вуглекислий газ (авто-) або органічні речовини (гетеро-).

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Прокаріоти, які потребують кисню для подальших реакцій розщеплення макромолекул, називаються облігатними аеробами. Mycobacterium tuberculosis – збудник туберкульозу – аеробний хемогетеротроф. С6 Н12 О6 + 6 О2 → 6 СО2 + 6 Н2 О + 38 АТФ Ферменти, які беруть участь у транспорті електронів та окиснювальному фосфорилюванні, знаходяться на внутрішній мембрані бактерій - еквіваленті еукаріотичної мембрани мітохондрій. Дихальний ланцюг – це сукупність переносників і ферментів. Хемогетеротрофи використовують хімічну енергію окиснення органічних сполук

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Прокаріоти, які не живуть у кисневому середовищі і тільки виконують анаеробний метаболізм, називаються облігатними анаеробами. Clostridium botulinum – збудник ботулізму, добре розмножується всередині герметичних банок. Для більшості мікробів дисиміляція глюкози відбувається по шляху гліколізу. Хемогетеротрофи використовують хімічну енергію окиснення органічних сполук

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Бродіння — процес анаеробного окиснення вуглеводів, кінцевими продуктами при якому виступають різні органічні речовини. Луї Пастер - видатний французький мікробіолог і хімік, відкрив мікробіологічну суть бродіння Бактерії-бродильники отримують енергію лише за рахунок субстратного фосфорилювання. Цикл Кребса у них не бере участь у процесах катаболізму, а дихальний ланцюг не функціонує або зовсім відсутній. Тому при розщепленні 1 молекули глюкози синтезується лише 2 молекули АТФ С6 Н12 О6 → 2 С2 Н5 ОН + 2 СО2 При спиртовому бродінні кінцевими продуктами є етанол і вуглекислий газ: Sarcina ventriculi. Erwinia amylovora. Хемогетеротрофи використовують хімічну енергію окиснення органічних сполук

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Бродіння — процес анаеробного окиснення вуглеводів, кінцевими продуктами при якому виступають різні органічні речовини. Луї Пастер - видатний французький мікробіолог і хімік, відкрив мікробіологічну суть бродіння С6 Н12 О6 → 2 СН3 –СН(ОН)-СООН При молочнокислому бродінні кінцевим продуктом виступає молочна кислота: Lactobacillus casei. Streptococcus lactis. Хемогетеротрофи використовують хімічну енергію окиснення органічних сполук. Бактерії-бродильники отримують енергію лише за рахунок субстратного фосфорилювання. Цикл Кребса у них не бере участь у процесах катаболізму, а дихальний ланцюг не функціонує або зовсім відсутній. Тому при розщепленні 1 молекули глюкози синтезується лише 2 молекули АТФ

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Бродіння — процес анаеробного окиснення вуглеводів, кінцевими продуктами при якому виступають різні органічні речовини. Луї Пастер - видатний французький мікробіолог і хімік, відкрив мікробіологічну суть бродіння При маслянокислому бродінні кінцевими продуктами є декілька органічних речовин:спирти, кислоти, водень, вуглекислий газ. Clostridium acetobutylicum використовується для виробництва біопалива Бактерії-бродильники отримують енергію лише за рахунок субстратного фосфорилювання. Цикл Кребса у них не бере участь у процесах катаболізму, а дихальний ланцюг не функціонує або зовсім відсутній. Тому при розщепленні 1 молекули глюкози синтезується лише 2 молекули АТФ Хемогетеротрофи використовують хімічну енергію окиснення органічних сполук

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Фотогетеротрофи використовують в якості джерела енергії енергію сонця. Пурпурні несірчані бактерії родини Rhodospirillaceae. Нитчаста зелена бактерія Chloroflexus aurantiacus. Heliorestis - геліобактерія Фотогетеротрофи для процесів фотосинтезу використовують бактеріохлорофіл або протонний насос – бактеріородопсин. Кисень при цьому не виділяється – аноксигенний фотосинтез. Фотосинтетичний апарат локалізований у мембрані. У зелених і пурпурних бактерій існують фотосистеми лише одного типу. Вони можуть здійснювати циклічне фотофосфорилювання.

Гетеротрофи - організми, які отримують Карбон з органічних сполук, вироблених іншими організмами. Факультативні анаероби використовують аеробний метаболізм, коли кисень є, але переходять на анаеробний метаболізм, якщо він відсутній. Staphylococcus aureus може викликати у людини гнійні запальні процеси майже в усіх органах і тканинах Escherichia coli є частиною нормальної мікрофлори кишечника

Фотосистема І походить від фотосистеми зелених бактерій, фотосистема ІІ – від фотосистеми пурпурних бактерій. Ціанобактерії об’єднали ці два механізми Автотрофи - організми, які отримують Карбон з вуглекислого газу. Фотоавтотрофи використовують для цього також сонячну енергію. Ціанобактерії здійснюють кисневий фотосинтез - з виділенням кисню Ціанобактерії мають хлорофіли і фікобіліни. Як донор електронів використовується вода. У процесі фотосинтезу ціанобактерій беруть участь дві фотосистеми. Isi. A — це пов’язаний з мембраною білок Chl a-антени, синтезований в ціанобактеріях при дефіциті заліза. Фікобілісома - це білковий комплекс для поглинання променів, за структурою схожий до антени

Автотрофи - організми, які отримують Карбон з вуглекислого газу. Хемоавтотрофи отримують енергію в результаті хімічних реакцій, використовуючи неорганічні сполуки. Хемосинтез - це процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу за рахунок енергії окиснення неорганічних сполук Особливості хемосинтезу: здійснюється без участі світла; відбувається з використанням або без кисню. Сіркобактерії - група бактерій та архей, що отримують енергію за рахунок окиснення або відновлення сірки та деяких її сполук до сульфідів чи сульфатівводарозчинений вуглекислий газсірководеньгідротермальне джерело. Thiothrix зустрічається у системах очистки стічних вод з мулом6 СО2 + 6 Н2 О + 3 Н2 S → C6 Н12 О6 + 3 Н2 SO4

Автотрофи - організми, які отримують Карбон з вуглекислого газу. Хемоавтотрофи отримують енергію в результаті хімічних реакцій, використовуючи неорганічні сполуки. Хемосинтез - це процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу за рахунок енергії окиснення неорганічних сполук Нітрифікуючі бактерії - бактерії, що перетворюють амоніак і амонійні солі в нітрати. Nitrosomonas зазвичай зустрічається у найбільшій кількості в усіх середовищах, де є велика кількість амоніаку. Nitrobacter відіграє важливу роль у кругообігу азоту у ґрунтовій та морській системах

Підіб’ємо підсумки!{93296810-A885-4 BE3-A3 E7-6 D5 BEEA58 F35}Режим живлення. Джерело енергіїДжерело Карбону. Фотоавтотрофи. Сонячне світло. Вуглекислий газ Фотогетеротрофи. Сонячне світло. Органічні сполуки. Хемоавтотрофи. Хімічні сполуки. Вуглекислий газ. Хемогетеротрофи. Хімічні сполуки. Органічні сполуки

Відеоурок можна переглянути за покликанням:https://www.youtube.com/watch?v=Gzw. Ymt. Yz6 T4&t=241s