sự õi hóa sinh học sinh năng lượng

GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI
SV Thực hiện:
•NGUYỄN

MINH TRỌNG HUY (2008100036)
•NGÔ THỊ THANH TUYỀN (2008100277)
•NGUYỄN THỊ NHUNG (2008100239)
•NGUYỄN THANH BÌNH (2008100002)


I.Quá trình oxi hoá sinh học, sinh năng lượng:
1. Nhóm tự dưỡng hoá năng:
2. Nhóm tự dưỡng quang năng:
II.Quá trình cố định CO2:
1. Chu trình Calvin:
2. Con đường axetyl-CoA kị khí:
3. Chu trình ATC khử:


Nguồn năng lượng của vi sinh vật dị dưỡng và vi sinh vật
tự dưỡng tuy khác nhau nhưng bản chất quá trình oxi hoá
của chúng là giống nhau, đều gồm 3 giai đoạn: mất H,
chuyển H và tiếp nhận H,các phản ứng photphoryl hoá xảy
ra trong quá trình oxi hoá giúp tạo ra ATP là nguồn năng
lượng thông dụng cần thiết cho hoạt động sống.
Phân loại:
+ Tự dưỡng hoá năng
+ Tự dưỡng quang năng


I. Quá trình oxi hoá sinh học,

sinh năng lượng


Ở các VSV tự dưỡng hóa năng thì ATP được sinh ra
thông qua quá trình oxi hóa các chất vô cơ ở trạng thái
khử, còn [H] thì được sinh ra trong quá trình tiêu hao
ATP để chuyển H vô cơ (H+ + e) trong chuỗi hô hấp







Vi khuẩn tự dưỡng hóa năng để khử được CO2 cần
ATP giàu năng lượng và [H] có năng lực khử thông
qua quá trình oxi hóa các chất vô cơ
Con đường sinh năng lượng chủ yếu dựa vào các quá trình
oxi photphoryl hóa của chuỗi hô hấp, vì vậy đại đa số là vi
khuẩn hiếu khí, 1 số ít là vi khuẩn kị khí.



Quá trình trao đổi năng lượng của vi khuẩn tự dưỡng
hóa năng chủ yếu có 3 đặc điểm sau:






- Quá trình oxi hóa trực tiếp cơ chất có liên hệ với chuỗi
hô hấp. Do dehidrogenaza va oxi-reductaza xúc tác, cơ
chất vô cơ sẽ mất hidro và mất electron sau đó tham gia
vào chuỗi hô hấp.
- Thành phần của chuỗi hô hấp được đa dạng hóa hơn
hidro và electron có thể từ nhiều thành phần khác nhau
tham gia vào chuỗi hô hấp.
- Hiệu suất sinh năng lượng, tức tỉ lệ P/O nói chung thấp
hơn so với các VSV dị dưỡng




♥ Ví dụ về VSV tự dưỡng hóa năng:
-Vi khuẩn nitrat hóa thuộc chi Nitrobacter dùng nitrit làm
nguồn năng lượng.





-Vi khuẩn lưu huỳnh, trong đó nhiều loại thuộc chi
Thiobacillus, sử dụng một hay nhiều loại hợp chất lưu huỳnh
(H2S , S0 , S2O32- , S4O62-) làm nguồn năng lượng
-Vi khuẩn oxi hóa sắt trong điều kiện pH thấp có thể sử
dụng năng lượng sinh ra do oxi hóa Fe2+ để sinh trưởng và
phát triển.



-Vi khuẩn oxi hóa hidro ( vk hidro )



-Vi khuẩn oxi hóa amon còn gọi là vi khuẩn nitrat hóa


Sinh vật dinh dưỡng quang năng gồm:
A. Có sản sinh oxi
+ Nhân thực
+ Nhân nguyên thuỷ
B. Không sản sinh oxi: vi khuẩn quang hợp
Vi khuẩn quang hợp đều chứa các sắc tố quang hợp diệp
lục, khuẩn lục, chất huyết sắc


Ở vi khuẩn tự dưỡng quang năng có 2 loại photphoryl
hoá quang hợp

Photphoryl
hoá quang
hợp tuần
hoàn


Photphoryl hoá quang hợp không tuần hoàn


II.Quá trình cố định CO2 :



- Có thể chia làm 3 giai đoạn:



Phản ứng cacboxyl hoá





Tái sinh để nhận CO2







Con đường này được gọi là con đường axit
axetic hoạt tính. Nó được phát hiện ở các vi
khuẩn metan, khử sunphat…
Theo đường này, có 2 phân tử CO2 bị khử, 1
phân tử bị khử thành CH3-X bởi , phân tử còn
lại bị khử thành CO bởi CO. Qua quá trình
cacboxyl hóa sinh ra axetyl-X  axetyl-CoA 
axit piruvic nhờ xúc tác của piruvat sintetara 

chất hữu cơ cần thiết.


3. Chu trình ATC khử




Ở con đường này, CO2 thông qua xucxinylCoA mà cacboxyl hóa khử hóa để cố định.
CO2 qua xucxinyl –CoA tạo Axit
-ketoglutaric.Trong phản ứng glutamine
synthetase tạo thành glutamine,phản ứng
glutamate synthetase: axit -ketoglutaric +
glutamine  2 axit glutamic  glutamate 
chất hữu cơ.








Nhận xét: Trong 3 con đường cố định CO2, thì
con đường con đình CO2 kị khí có hiệu quả
kinh tế cao hơn con đường cố định CO2 hiếm
khí
Ví dụ: 3 mol CO2 qua con đường axetyl-CoA kị
khí tổng hợp 1 phân tử glixeraldehit – 3 –
photphat tiêu hao 3 mol ATP, qua con đường

ATC tiêu hao 5 mol ATP, còn qua chu trình
Calvin tiêu hao 9 mol ATP.