Назад

ⓘ Энциклопедия | Ацетогены - Вики ..




                                     

ⓘ Ацетогены

Ацетогены - бактерии, которые выделяют ацетат в качестве конечного продукта анаэробного дыхания или гомоацетатного брожения. Однако этот термин обычно используется в более узком смысле: только для тех бактерий и архей, которые осуществляют анаэробное дыхание и фиксацию углерода одновременно в восстановительном ацетил-КоА-пути. Этот процесс известен как ацетогенез. Автотрофные ацетогены могут синтезировать ацетилкофермент А из двух молекул диоксида углерода и четырёх молекул молекулярного водорода:

2 C O 2 + 4 H 2 → C H 3 C O H + 2 H 2 O {\displaystyle {\mathsf {2CO_{2}+4H_{2}\rightarrow CH_{3}COOH+2H_{2}O}}}

Гомоацетатное брожение, осуществляется гетеротрофными гомоацетогенами.

C 6 H 12 O 6 → 3 C H 3 C O H {\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{12}O_{6}\rightarrow 3CH_{3}COOH}}}

Оба процесса идут при отсутствии молекулярного кислорода O 2 и продуцируют ацетат. Хотя ранее считалось, что только бактерии являются ацетогенами, некоторых архей можно рассматривать как ацетогенов. Ацетогенов следует отличать от уксуснокислых бактерий, которые выделяют ацетат, получающийся в результате неполного аэробного окислении этилового спирта до уксусной кислоты.

                                     

1. Среда обитания

Ацетогены встречаются в разнообразных анаэробных без содержания кислорода средах обитания. Ацетогены могут использовать различные соединения в качестве источников энергии и углерода; наиболее изученная форма ацетогенного метаболизма включает использование углекислого газа в качестве источника углерода, и водорода в качестве источника энергии. Восстановление диоксида углерода осуществляется ключевым ферментом ацетил-КоА-синтазой. Вместе с метанообразующими археями метаногенами, ацетогены составляют последние звенья анаэробной пищевой сети гидролитики -> бродильщики -> ацетогены -> метаногены которая приводит к продукции метана из полимеров в отсутствие кислорода. Ацетогены могут представлять предков первых биоэнергетически активных клеток в эволюции.

                                     

2. Метаболическая роль

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал полуреакций СО 2 /ацетат, СО 2 /метан и сульфат/сульфид состовляет соответственно -290, -240 и -220 мВ. Таким образом при стандартных условиях восстановительный синтез ацетата из СО 2 термодинамически менее выгоден, чем метаногенез или восстановление сульфата до сульфида. Такое термодинамическое ограничение часто служит объяснением тому, что ацетогены менее конкурентноспособны, чем метаногены и сульфат-редуцирующие бактерии. Ацетогены имеют разнообразное метаболические возможности, которые помогают им процветать в разнообразных условия среды. Одним из их метаболических продуктов является ацетат, который может служить важным питательным веществом для хозяина и его внутреннего микробного сообщества, наиболее часто встречающегося в кишечнике термитов или рубце жвачных животных. Ацетогены утилизируют водород, образующийся при брожении пищи в кишечном тракте термитов. Поскольку водород ингибирует биодеградацию пищи в анаэробной среде, а ацетогены потребляют водород для своих нужд, то таким образом, они способствуют биодеградации пищи хозяином, путём взаимодействия водорода с углекислым газом с получением ацетата. Ацетогены обладают способностью использовать другие субстраты в случае, когда из-за конкурентов, таких как метаногены, водород становится лимитирующим субстратом. Ацетогены могут использовать спирты, сахара, карбоновые, дикарбоновые и жирные кислоты, альдегиды, которые обычно используются синтрофными видами вместо диоксида углерода и водорода. Это позволяет им брать на себя роль важных участков пищевой цепи, таких как первичные ферментеры. Ацетогены могут работать синтрофно с ацетокластическими метаногенами, примером чего является конверсия углеводов смешанной культурой Methanosarcina barkeri и A. woodii. Метаноген поглощает ацетат, что является благоприятным для ацетогена. Иногда реакция синтеза ацетата идёт в обратном направлении в сторону его разложения до углекислого газа и водорода по пути Вуда - Льюнгдаля и приводит к тому, что газоборазный водород выделяется ацетогеном вместо того, чтобы направиться в сторону реакции ацетогенеза. При этом межвидовой перенос газообразного водорода между A. woodii и автотрофным метаногеном, поглощающим H 2, идёт в обратном направлении от ацетогена к метаногену с выделением метана. Acetobacterium woodii используют газообразный водород и CO 2 для производства ацетата, который используется в качестве источника углерода многими сульфатредуцирующими бактериями, растущими на водороде и сульфате в качестве источника энергии. Ацетогены также являются одним из факторов способствующих коррозии стали в кислой среде, которую они создают.

Пользователи также искали:

...
Бесплатно и без рекламы
не нужно скачивать или устанавливать

Pino - логическая онлайн игра, в основе которой находится тактика и стратегия. Это ремикс на шахматы, шашки и уголки. Игра развивает воображение, концентрацию внимания, учит решать поставленные задачи, планировать свои действия и логически мыслить. Не важно сколько у вас фишек, главное как они размещены!

интеллектуальная игра онлайн →