Κεφαλαιο 3 pt 2

• Θρεπτικές απαιτήσεις

  Οι διαφορετικοί μ/ο μπορεί να έχουν εντελώς διαφορετικές απαιτήσεις σε θρεπτικές ουσίες
• Το καθορισμένο μέσο για το E.coli δεν επιτρέπει την αύξηση του L. mesenteroides που απαιτεί πολλές περισσότερες ουσίες
• Το σύνθετο θρεπτικό μέσο είναι κατάλληλο και για το E.coli και για το L. mesenteroides, είναι ευκολότερο στην παρασκευή του και επιτρέπει πολύ καλά επίπεδα αύξησης και των δύο βακτηρίων
• Το καθορισμένο θρεπτικό μέσο για το Thiobacillus thioparus δεν περιλαμβάνει καμία οργανική ουσία διότι ο συγκεκριμένος μ/ο είναι αυτοτροφικός και χημειολιθοτροφικός. Προσλαμβάνει όλο τον άνθρακα (C) από το CO2 και παράγει την απαραίτητη ενέργεια μέσω οξείδωσης του θειοθειικού (Na2S2O3)
• Ενοφθαλμισμός


  1. Προσθήκη μικροοργανισμών στα θρεπτικά μέσα

  2. Γίνεται ασηπτικά για την αποφυγή επιμολύνσεων
• Κυτταρικός μεταβολισμός


  Το σύνολο των διεργασιών μέσω του οποίου τα χημικά συστατικά του υποστρώματος μετατρέπονται σε κυτταρικά υλικά
• Αναβολισμός


  Βιοσύνθεση βιολογικών μακρομορίων και πρόδρομων ουσιών (πχ αμινοξέων, λιπαρών οξέων)
• Καταβολισμός


  Αντιδράσεις αποικοδόμηση πλούσιων σε ενέργεια ουσιών που προσλαμβάνονται από το περιβάλλον της αύξησης
• Μικροοργανισμοί ανάλογα με τις πηγές ενέργειας και C

  • Ετερότροφοι
  • Αυτότροφοι-χημειοαυτότροφοι
  • Αυτότροφοι-φωτοαυτότροφοι
• Χημειότροφοι


  Οργανισμοί που αποκτούν ενέργεια από χημικές ουσίες
• Χημειοργανότροφοι


  Χημειότροφοι που χρησιμοποιούν οργανικές χημικές ουσίες
• Οι διάφοροι χημειοργανότροφοι μ/ο χρησιμοποιούν πολλές διαφορετικές οργανικές ενώσεις αλλά πάντα η ενέργεια λαμβάνεται με οξείδωση και αποθηκεύεται στο κύτταρο με τη μορφή χημικών δεσμών υψηλής ενέργειας στο μόριο της τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ)
• Χημειοργανότροφοι μ/ο ανάλογα με την παρουσία οξυγόνου

  • Αερόβιοι
  • Αναερόβιοι
  • Προαιρετικά αναερόβιοι
• Πολλά χημειότροφα βακτήρια και Αρχαία μπορούν να προσλάβουν ενέργεια μέσω της οξείδωσης ανόργανων ενώσεων και ονομάζονται χημειολιθότροφα. Περιγράφηκαν πρώτη φορά από τον Sergei Winogradsky
• Ανάλογα με το είδος οξειδώνουν διάφορες ανόργανες ενώσεις όπως: Η2, Υδρόθειο (Η2S), αμμωνία (NH3) και ιόντα δισθενούς σιδήρου (Fe2+). Παραδείγματα είναι τα θειοβακτήρια, τα σιδηροβακτήρια κλπ.
• Η ιδιότητα αυτή των χημειολιθότροφων τους επιτρέπει να αποφύγουν τον ανταγωνισμό με τα χημειοργανότροφα. Οι ανόργανες ενώσεις που οξειδώνουν είναι συνήθως παραπροϊόντα του μεταβολισμού των χημειοργανότροφων.
• Πολλές φορές οι δυο αυτές ομάδες μ/ο συνυπάρχουν στο ίδιο μικροπεριβάλλον
• Οι φωτοτροφικοί μ/ο περιέχουν χρωστικές που τους επιτρέπουν να μετατρέπουν την ενέργεια του φωτός σε χημική ενέργεια. Συνεπώς οι φωτοτροφικοί μ/ο σε αντίθεση με τους χημειότροφους δεν χρειάζονται χημικές ουσίες ως πηγή ενέργειας.
• Οξυγονοπαραγωγική φωτοσύνθεση: παράγεται Ο2 ,που επιτελούν τα κυανοβακτήρια (προκαρυώτες) και τα μικροφύκη (ευκαρυώτες).– Μη οξυγονοπαραγωγική φωτοσύνθεση που επιτελούν τα πορφυρά βακτήρια, τα χλωροβακτήρια τα ηλιοβακτήρια
• Η γλυκόλυση χρησιμοποιείται και στη ζύμωση και στην αναπνοή της γλυκόζης.
• Ζύμωση: σύνθεση ATP με φωσφορυλίωση σε επίπεδο υποστρώματος (direct transfer of a high-energy phosphate group from a phosphorylated intermediate metabolic compound)

  Αναπνοή: σύνθεση ΑΤP με οξειδωτική φωσφορυλίωση
• Τελικό αποτέλεσμα της γλυκόλυσης είναι

  κατανάλωση της γλυκόζης

  η σύνθεση 2 επιπλέον μορίων ΑΤΡ

  παραγωγή προϊόντων ζύμωσης
• Η συνδυασμένη λειτουργία του κύκλου του Krebs και της αλυσίδας μεταφοράς e-οδηγεί στην πλήρη οξείδωση της γλυκόζης σε CO2 και παραγωγή μεγάλης ποσότητας ΑΤΡ.
• Για τους μ/ο που λειτουργούν αυστηρά με ζύμωση και δε διαθέτουν συστήματα αναπνοής, η αναστρεψιμότητα της ΑΤΡάσης είναι σημαντική για πολλές σημαντικές αντιδράσεις του κυττάρου όπως η περιστροφή του μαστιγίου
• Οι φορείς e- είναι τοποθετημένοι στη μεμβράνη θετικών τιμών δυναμικού αναγωγής .
• Oδιαχωρισμός Η+ και ΟΗ- τους στις δυο πλευρές δημιουργεί διαφορά φορτίου και pH, το λεγόμενο ηλεκτροχημικό δυναμικό. • Το δυναμικό αυτό ονομάζεται πρωτονιεγερτική δύναμη (Proton Motive Force, PMF). • H PMF ενεργοποιεί τη μεμβράνη όπως περίπου γίνεται με τη φόρτιση μιας μπαταρίας. • Μέρος της PMF ενέργειας στη συνέχεια μεταβιβάζεται στο συντιθέμενο ΑΤΡ.