微生物的代谢-光合作用

糖类分子合成有什么途径?

糖类分子的合成与氨基酸和脂肪合成显著地不同,因为糖类合成通过光合作用过程发生光合作用利用日光的能量去合成ATP和NADPH分子,然后用这些分子中的能量去制造糖类分子。

哪些微生物进行光合作用?

光合作用发生在那些具有吸收光能所需色素的微生物中，一些细菌如紫色硫细菌(purplesulfur bacteria)和绿色硫细菌(green sulfur becteria)参与光合作用。蓝细菌(cyanobacteria)和单细胞藻类(unicellular algae)也进行光合作用。

光合作用包括什么化学反应?

一般光合作用过程分为两个相互联系的系列反应:固定能量反应(energy-fixing reac-tions),有时称为光反应(因为它们需要光提供能源);固定碳的反应(carbon-fixing reactions)有时称为暗反应(因为它们不需要光)。

光合作用固定能量反应中什么是必需的?

在固定能量反应中,光合作用色素,如叶绿素或细菌叶绿素作为捕获能量的分子。色素吸收光能,传递给其中的电子。然后,获得能量的电子通过电子传递链被传递。在各种各样的氧化还原反应发生时,建立了质子动势,使氢离子穿过膜。在蓝细菌中叶绿素分子位于细胞膜上,而在单细胞藻类中,叶绿素分子位于叶绿体上。

在光合作用固定能量反应中,质子动势的效应是什么?

质子动势建立化学渗透和解释ATP分子合成。ATP储存在细胞中。因为这种ATP合成的形式依赖于光,它称为光合磷酸化作用(photophosphorylation)。电子通过一系列细胞色素传递后,最后终止的地方是NADP分子。NADP分子被还原,成为NADPH分子(如图)

   图:光合作用固定能量反应总览。单细胞藻类的图解。日光激发叶绿素分子,逐出电子。电子在载体间传递，然后传给另外的叶绿素分子,它们再次被光激活。最终将电子传通给NADP分子,于是产生了NADPH、当电子传递过程产生了ATP.ATP和NADPH将被用来进行固定碳的反应。HO分子光解出的电子用于取代叶绿素分子中原来的电子,左边上面的氧原子形成空气中的氧分子。

在光合作用能量固定反应中,电子怎样返回?

能量固定反应中,从叶绿素分子逐出而丢失的电子,被来自酶解后的水分子的电子取代(复原)。氧离子自己重新组成氧气中的氧分子释放到环境中。空气中大概有20%为氧气,氧气是蓝细菌中光合作用最大的副产品。这就是能量代谢中细胞呼吸过程所利用的同样的氧气。

所有的微生物都用水作为置换电子的来源吗?

不是所有微生物都利用水。例如，紫色硫细菌光合作用中释放的是氧化的化合物，而不是氧。这些微生物利用一种化合物如硫化氢来代替水,产生硫。

光合作用中固定碳是什么反应?

当固定碳反应时,实际上糖类分子进行合成。在此系列反应中，一个CO2分子通过酶系催化与一个叫作磷酸核酮糖的五碳分子(ribulose-phosphate)结合。结果产生一个六碳化合物,该六碳化合物立即分开为两个三碳分子,这些三碳分子都是相同的，糖酵解途径的一个中间产物”、通过错综复杂的系列反应,两个三碳分子彼此互相作用通过一系列的转换,形成六碳化合物葡萄糖。

光合作用中合成葡萄糖后发生什么?

许多徽生物中,光合作用产生的葡萄糖通过糖酵解和三羧酸循环过程释放能量而被利用。在某些微生物中,葡萄糖分子结合形成淀粉分子,为葡萄糖的一种储存形式。还有另外一些微生物,葡萄糖分子结合形成糖原,糖原是与淀粉分子密切相关的。葡萄糖分子也用来合成核酸的组分(如核糖和脱氧核糖)或细胞结构中的多糖如荚膜。

微生物细胞质中的代谢反应怎样表现出“经济核算'?

微生物代谢处于“经济核算”状态,因为代谢途径和分解代谢是相互交错连接的。因此,糖酵解途径既可用作分解反应，又可用于合成反应。结果只需用较少的酶,因为酶在向前的方向和逆转的方向都能起反应。合成作用与分解作用使用同样的酶。许多的中间分子可被转移到其他许多的途径,而且得到的分子有多重作用。尽管代谢是复杂的，总体上看还是简单的。代谢的研究阐明微生物生长的许多方面。

来源 国际微生物