12
Biologie (Fach) / MiBi 10 (Lektion)
Grundlagen des Stoffwechsels von Mikroorganismen: Alkoholische Gärung
Diese Lektion wurde von EvaSchnitzel erstellt.
Anzeige
- Grundregeln des Stoffwechsels (4) - Ausgeglichene Kohlenstoffbilanz - Ausgeglichene Redoxbilanz - 1. Hauptsatz der Thermodynamik, Die innere Energie einesisolierten Systems bleibt konstant - Die Katalysatoren von biochemischen Reaktionen sind Enzyme (Proteine)mit ihren Coenzymen oder prosthetischen Gruppen
- Unterschied Enzym Coenzym - Enzyme gehen aus einer Reaktion unverändert hervor - Coenzyme werden im Zuge einer Enzymreaktion zunächst verändertund müssen in einer zweiten Enzymreaktion regeneriert werden. Sie sind 'Vermittler' zwischen Enzymen - Enzyme setzen EA herunter
- NAD Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid, reduzierte Form: NADH, oxidierte NAD+ Durch Reaktion an denen Enzyme beteiligt sind, Atmung, Citronensäurezyklus, wird NAD immer wieder reduziert und oxidiert Ohne Regeneration von NAD+ würde der Stoffwechselinnerhalb von wenigen Sekunden zum Erliegen kommen
- Vorraussetzung für mikrobiolles Wachstum Alle Mikroorganismen benötigen zum Wachstum essentiell eine Energiequelle und eine Kohlenstoffquelle, bei heterotrophen Mikroben kann beides dieselbe Quelle sein, z.B. Glucose
- Wofür wird Energie verbraucht? (6) - Synthese essentieller Zellbestandteile- Transportvorgänge an CM- Bewegung (Geißelmotor)- Synthese von Speicherstoffen- Biolumineszenz- Erhaltungsstoffwechsel
- Voraussetzungen zur Nutzung einer organischen Kohlenstoffquelle - Spaltung in aufnahmefähige niedermolekulare Produkte (bei Polymeren)- Transport in die Zelle- Umwandlung in energiereiche, oxidierte Zwischenprodukte- Umwandlung in Synthesebausteine- Regeneration des Elektronenakzeptors (bei Gärungen und Atmungen)- Erzeugung von Energie (ATP oder andere Form)
- Verdauung durch Exoenzyme Substrat wird (oft) extrazellulär durch Exoenzyme verdaut (Hydrolyse), die kleingemachten Monomere werden dann in die Zelle aufgenommen. Damit Exoenzyme ausgestoßen werden können, muss ein Signalpeptid an die Zellrezeptoren binden
- Saccharomyces cerevisiae Backhefe, Pilz, eukaryontisch. Modell-Mikroorganismusfür den aeroben und anaeroben Abbau von Kohlenhydraten- heterotroph- fakultativ aerob
- Aerober Abbau von Saccharose durch Saccharomyces cerevisiae 1. Saccharosespaltung2. Abbau der Monosaccharide zu Pyruvat3. Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA4. Oxidation des Acetyl-Restes zu CO25. Regeneration von NAD und FAD sowie Atmungskettenphosphorylierung 1/2 Saccharose (=1 Glucose) + 6 O2 ---> 6 CO2 + 6 H2O 38 ADP + 38 Pi ---> 38 ATP (pro mol Glucose)
- Alkoholische Gärung durch Saccharomyces cerevisiae Fakultativ aerober Organismus, bei Sauerstoffmangel wird der Stoffwechsel von Atmung auf Gärung umgeschaltet 1 Glucose ---> 2 CO2 + 2 Ethanol 2 ADP + 2 Pi ---> 2 ATP (pro mol, viel weniger als aerober Stoffwechsel)
- Anzeige
- Pasteur-Effekt Sauerstoff unterdrückt die Gärung bei Hefe(allgemeine Eigenschaft bei fakultativ aeroben/anaerobenMikroorganismen)
- Klassische Gärungen Gewinnung von Energie durch SubstratkettenphosphorylierungAlternative Bezeichnung: primäre Gärungen (Es schließen sich sekundäre Gärungen und anaerobe Atmungen an, durch welche die primärenGärungsprodukte unter anaeroben Bedingungen weiter verstoffwechselt werden) ----> anaerobe Nahrungsketten
Anzeige