3 Via di Entner/Doudoroff

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Via di Entner/Doudoroff
glucosio
Via alternativa alla glicolisi tipica dei batteri. Tipica di alcune specie
appartenenti al genere Pseudomonas e altri Proteobatteri che sono
privi dell’enzima FOSFOFRUTTOCHINASI
batteri Gram-negativi
esochinasi
si veda cosa fa!
È una via tipica anche di Zymomonas
(yeast like bacterium), che produce
ETANOLO a partire dall’acido piruvico
glucosio-6-P
della classe dei
gamma-Proteobatteri
(divisione Proteobatteri)
glucosio-6-P
deidrogenasi
etanolo
NAD+
gliceraldeide3-fosfato
2 ADP
NADH+H+
2 ATP
6-P-gluconato-δ-lattone
acetaldeide
piruvato
lattonasi
deidratasi
6-fosfogluconato
2-cheto-3-deossi-6-fosfo
gluconato
chetodeossifosfogluconato
aldolasi
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DISTRIBUZIONE DELLE DIVERSE VIE DI
UTILIZZAZIONE DEGLI ZUCCHERI TRA ALCUNI
BATTERI
Microrganismo
Arthrobacter spp.
Azotobacter chroococcum
Alcaligenes eutrophus
Bacillus spp.
Escherichia coli e altri batteri
enterici
Pseudomonas spp.
Rhizobium spp.
Thiobacillus spp.
Xanthomonas spp.
EmbdenMeyerhof
EntnerDoudoroff
+
+
+
+
+
-
-
glicolisi
piruvato
+
+
+
+
- La via di Entner-Doudoroff è di
grandissima
utilità
per
quei
microrganismi che impiegano il
gluconato o il mannonato come
substrato
- Alcuni microrganismi come
Escherichia coli impiegano la
glicolisi per il metabolismo del
glucosio, ma quando il gluconato
viene fornito come substrato,
allora vengono indotti gli enzimi
chiave della Entner-Doudoroff
- A prescindere dal fatto che metabolizzi il glucosio attraverso la via Embden-Meyerhof o la via
Entner-Doudoroff, un batterio possiede tutti o molti degli enzimi della via dei pentosofosfati (shunt
dell’esoso monofosfato). Questa apparente ridondanza metabolica può trovare una spiegazione
nelle funzioni vitali della via dei pentosofosfati, relative alla generazione di NADPH e di altri due
precursori metabolici, il ribosio-5-fosfato e l’eritrosio-4-fosfato (quindi per anabolismo)
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A
La respirazione
glucosio
piruvato
Ciclo di
Krebs
ATP sintasi (FoF1 ATPasi)
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A
La respirazione
La respirazione (aerobica) è un processo di ossido-riduzione
Con la RESPIRAZIONE si genera un gradiente di pH e un potenziale
elettrochimico che causano l’energizzazione della membrana (in modo «simile ad
una batteria») e parte di questa energia può essere conservata dalla cellula
Così come lo stato di energia di una batteria è espresso in termini di forza
elettromotrice (in volt), così lo stato energizzato della membrana viene espresso
in termini di forza proton-motrice (pure in volt)
Peter Mitchell nel 1961 propose la teoria della chemiosmosi, secondo la quale la
forza per indurre la sintesi di ATP risiede nel gradiente protonico
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OUT
A RESPIRAZIONE:
catena di trasporto
ATP
degli elettroni
SINTASI
Al posto dell’ossigeno si possono
avere altri accettori finali di
SO42-,
Ferro-proteina
NON EME
eCoenzima Q
O2
e-
e-
:
NO3-,
http://www.youtube.com/w
atch?v=oyR-cMu6DfQ
Flavoproteina
e-
Mn4+,
CO2, S° ...
IN
e-
Fe3+,
Citocromo (EME)
e-
http://www.youtube.com/wat
ch?v=PjdPTY1wHdQ
http://www.youtube.com/wat
ch?v=3y1dO4nNaKY
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La fermentazione
B
È un processo metabolico anaerobico in cui il donatore e l’accettore di elettroni (e-)
sono molecole organiche. Più precisamente, nel corso della fermentazione, un
composto organico funge da donatore di e-, ossidandosi e generando nel contempo
NADH (cioè NAD in forma ridotta). Il piridindinucleotide ridotto (NADH) non può
scaricare i suoi e- sulla catena di trasporto; perciò, per rigenerare il pool di
NAD+ necessario alla
per il proseguimento
del processo, avviene la
LAcellula
FERMENTAZIONE
COME PROCESSO
riossidazione del NADH a spese di un composto intermedio del processo, che
OSSIDO-RIDUTTIVO BILANCIATO AL SUO INTERNO
funge da accettore di e-. La FERMENTAZIONE è quindi un processo ossidoriduttivo bilanciato al suo interno
sostanza organica
prodotto finale
NAD+
NADH
ATP
La fermentazione è un processo metabolico anaerobico tipico di microrganismi
anaerobi obbligati (es. Bifidobacterium spp.). Inoltre, molti anaerobi facoltativi (es.
Escherichia coli), per la loro flessibilità metabolica, possono attuare la respirazione in
aerobiosi e la fermentazione in assenza di O2
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