Эволюция
<<  Эволюционная биология развития (EvoDevo) Роль процессов развития в эволюции Перспективы и проблемы развития органического производства в республике татарстан  >>
Общий состав микробиоты рубца довольно стабилен и разнообразен; ни
Общий состав микробиоты рубца довольно стабилен и разнообразен; ни
Разложение крахмала: 1 – глюкозидаза; 2 – циклодекстрин-
Разложение крахмала: 1 – глюкозидаза; 2 – циклодекстрин-
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов»
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов»
Расщепление полипептидной цепи протеазами
Расщепление полипептидной цепи протеазами
Расщепление белков до аминокислот и пути из дальнейшего превращения:
Расщепление белков до аминокислот и пути из дальнейшего превращения:
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов»
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов»
Примером дезаминирования, приводящего к образованию ненасыщенного
Примером дезаминирования, приводящего к образованию ненасыщенного
Примером дезаминирования, приводящего к образованию ненасыщенного
Примером дезаминирования, приводящего к образованию ненасыщенного
Продукт реакции – глутамат или аланин – подвергается окислительному
Продукт реакции – глутамат или аланин – подвергается окислительному
Продукт реакции – глутамат или аланин – подвергается окислительному
Продукт реакции – глутамат или аланин – подвергается окислительному
Продукт реакции – глутамат или аланин – подвергается окислительному
Продукт реакции – глутамат или аланин – подвергается окислительному
Путь расщепления лейцина
Путь расщепления лейцина
Например, в паре аланин-глицин: аланин окисляется, а глицин
Например, в паре аланин-глицин: аланин окисляется, а глицин
Изолейцин и валин используются исключительно как доноры электронов,
Изолейцин и валин используются исключительно как доноры электронов,
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов»
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов»
Превращение аденина, гуанина и урата в ксантин 1 – адениндезаминаза; 2
Превращение аденина, гуанина и урата в ксантин 1 – адениндезаминаза; 2
Суммарные реакции сбраживания пуринов выглядят следующим образом:
Суммарные реакции сбраживания пуринов выглядят следующим образом:
Суммарные реакции сбраживания пуринов выглядят следующим образом:
Суммарные реакции сбраживания пуринов выглядят следующим образом:
Аэробное окисление азотистых оснований
Аэробное окисление азотистых оснований
Аэробное разложение пуриновых оснований: 1 – адениндезаминаза; 2 –
Аэробное разложение пуриновых оснований: 1 – адениндезаминаза; 2 –
Аэробное разложение пиримидиновых оснований (цитозина и урацила):
Аэробное разложение пиримидиновых оснований (цитозина и урацила):
Окисление липидов и фосфолипидов микроорганизмами
Окисление липидов и фосфолипидов микроорганизмами
Расщепление образовавшихся при гидролизе жирных кислот происходит
Расщепление образовавшихся при гидролизе жирных кислот происходит
Расщепление образовавшихся при гидролизе жирных кислот происходит
Расщепление образовавшихся при гидролизе жирных кислот происходит
Дальнейшее превращение ацил-КоА состоит из ряда
Дальнейшее превращение ацил-КоА состоит из ряда
Картинки из презентации «Разложение природных органических полимеров» к уроку биологии на тему «Эволюция»

Автор: alexis. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока биологии, скачайте бесплатно презентацию «Разложение природных органических полимеров.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 602 КБ.

Разложение природных органических полимеров

содержание презентации «Разложение природных органических полимеров.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Разложение природных органических 29Способностью использовать хитин обладают
полимеров. Лекции по курсу «Физиология как аэробные, так и анаэробные бактерии,
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. например представители родов Cytophaga,
2Разложение целлюлозы. Разложение Chromobacterium, Vibrio, Pseudomonas,
целлюлозы осуществляют различные Aeromonas, Streptomyces, Clostridium,
представители бактерий, грибов и Photobacterium, Bacillus, Serratia,
простейших. Все эти микроорганизмы Flavobacterium, Arthrobacter и др. Лекции
называются целлюлозо-литическими. К по курсу «Физиология микроорганизмов».
целлюлозолитическим грибам относятся Лектор доцент Лысак В.В.
представители родов Fusarium, Chaetomium и 30Среди грибов способностью разлагать
Neocallimastix, а также виды Trichoderma хитин обладают виды рода Aspergillus и
viride, Aspergillus fumigatus, Botrytis Mortierella. Установлено, что в 1 г почвы
cinerea, Rhizoctonia solani, Myrothecium содержится до 106 клеток микроорганизмов,
verrucaria. Разложение целлюлозы использующих хитин. Расщепление хитина
осуществляют простейшие родов Diplodinium, микроорганизмами осуществляется с помощью
Eudiplodinium, Entodinium. К ферментов хитиназ и N-ацетилглюкозаминидаз
целлюлозолитическим бактериям относятся (хитобиаз). Эти ферменты расщепляют
как аэробные, так и анаэробные виды. гликозивные связи. Различают экзохитиназы
Лекции по курсу «Физиология и эндохитиназы. Фермент экзохитиназа
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. отщепляет диацетилхитобиозный остаток от
3Аэробное расщепление целлюлозы нередуцирующего конца цепи. Лекции по
осуществляют представители родов курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор
Cytophaga, Sporocytophaga, Polyangium, доцент Лысак В.В.
Sporangium, Bacillus, Actinomyces, 31Эндохитиназа расщепляет случайным
Alcaligenes, Cellulomonas, Pectobacterium, образом гликозидные связи внутри цепи.
Erwinia, Microbispora, Pseudomonas, Конечными продуктами эндохитиназной
Streptomyces и Thermomonospora. В активности являются диацетилхитобиоза и
анаэробных условиях целлюлозу расщепляют триацетилхитобиоза. Далее
представители родов Bacteroides, ?-N-ацетилглюкозаминидаза (хитобиаза)
Butyrivibrio, Clostridium, Fibrobacter, гидролизует диацетилхитобиозу с
Thermoanaerobacter и Ruminococcus. образованием N-ацетилглюкозамина. Известен
Разложение целлюлозы с помощью также механизм деградации хитина путем
микроорганизмов проходит в несколько предварительного деацетилирования с
этапов. Лекции по курсу «Физиология образованием хитозана. Под действием
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. хитозаназы хитозан гидролизуется до
4Ферментная система, осуществляющая хитобиозы, которую глюкозаминидаза
разложение целлюлозы до глюкозы, носит расщепляет на две молекулы глюкозамина.
название целлюлазного комплекса. В его Лекции по курсу «Физиология
состав входят по меньшей мере три микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
фермента: эндо-?-1,4-глюканаза, 32Лекции по курсу «Физиология
экзо-?-1,4-глюканаза и ?-глюкозидаза. микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
Процесс расщепления целлюлозы протекает 33Использование белков микроорганизмами.
следующим образом: под действием фермента Микроорганизмы синтезируют множество
эндо-?-1,4-глюканазы происходит разрыв различных протеолитических ферментов. Их
различных ?-1,4-гликозидных связей внутри тип и количество зависят от вида
макромолекулы с образованием больших микроорганизма и условий культивирования.
фрагментов со свободными концами. Затем В зависимости от того, какие пептидные
под влиянием экзо-?-1,4-глюканазы от связи протеазы расщепляют, их делят на
концов образованных фрагментов отщепляются эндопептидазы и экзопептидазы.
дисахариды целлобиоза. ?-глюкозидаза Эндопептидазы расщепляют пептидные связи
осуществляет гидролиз целлобиозы с внутри полипептидной молекулы,
образованием 2 молекул глюкозы. Лекции по экзопептидазы отщепляют аминокислотные
курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор остатки от С- или N-конца полипептидной
доцент Лысак В.В. цепи. Лекции по курсу «Физиология
5При аэробном разложении целлюлозы микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
глюкоза далее окисляется в основном до СО2 34Расщепление полипептидной цепи
и Н2О. Могут также накапливаться в протеазами. Лекции по курсу «Физиология
небольших количествах органические микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
кислоты. При анаэробном распаде целлюлозы 35Расщепление белков до аминокислот и
первоначальный продукт ее гидролиза – пути из дальнейшего превращения: Лекции по
глюкоза подвергается сбраживанию, в курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор
результате чего образуются различные доцент Лысак В.В.
органические кислоты (уксусная, молочная, 36Аэробное расщепление аминокислот. При
муравьиная, масляная, янтарная), этанол, аэробном метаболизировании аминокислот
СО2, Н2. Состав продуктов брожения чаще всего происходит их
отличается у разных видов микроорганизмов. декарбоксилирование или дезаминирование.
Примером анаэробного сбраживания целлюлозы Ферменты декарбоксилазы синтезируются в
являются микробиологические процессы, основном в кислой среде. В результате
которые осуществляются в рубце жвачных декарбоксилирования аминокислот образуются
животных. Лекции по курсу «Физиология СО2 и первичные амины, окисляемые далее до
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. соответствующих жирных кислот. Из
6Анаэробное сбраживание целлюлозы в первичных аминов наиболее известны
рубце жвачных животных. В рубце содержится кадаверин, путресцин и агматин (ранее их
большое количество микроорганизмов. В называли трупными ядами); они образуются
состав микробиоты рубца входят строго соответственно из лизина, орнитина и
анаэробные бактерии (1010 – 1011 клеток/г) аргинина. Лекции по курсу «Физиология
и анаэробные инфузории, относящиеся к микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
родам Diplodinium и Entodinium (104 – 106 37Лекции по курсу «Физиология
клеток /г). В разложении полимеров в микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
некоторой степени частично участвуют 38Дезаминирование – это отщепление
анаэробные грибы (102 – 104 зооспор/г). аммиака от аминокислоты. Различают
Среди прокариот рубца идентифицировано окислительное дезаминирование и
более 200 видов, принадлежащих к дезаминирование, приводящее к образованию
целлюлозолитическим, пектолитическим, ненасыщенных соединений. Окислительное
молочнокислым, маслянокислым, дезаминирование осуществляют различные
пропионовокислым и метаногенным бактериям. ферменты дегидрогеназы. Это наиболее
Лекции по курсу «Физиология распространенный тип расщепления
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. аминокислот. Дегидрогеназы аминокислот
7Общий состав микробиоты рубца довольно катализируют эндергонические реакции
стабилен и разнообразен; ни один вид окисления с участием НАД+, например
микроорганизмов не составляет более 3 % окисление аланина до пирувата + NH3
общей численности микробных клеток. (аланиндегидрогеназа) или глутамата до
Микроорганизмы рубца расщепляют целлюлозу 2-оксоглутарата + NH3
и другие сложные углеводы, присутствующие (глутаматдегидрогеназа). Лекции по курсу
в поглощенном животном корме, образуя «Физиология микроорганизмов». Лектор
жирные кислоты и газы. Суммарный доцент Лысак В.В.
микробиологический процесс, происходящий в 39Примером дезаминирования, приводящего
рубце, можно представить следующим к образованию ненасыщенного соединения,
уравнением: Лекции по курсу «Физиология является дезаминирование аспарагиновой
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. кислоты в фумаровую: Окисление аминокислот
8Разложение гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы может осуществляться также путем
представляют собой второй после целлюлозы трансаминирования. Оно включает 2 этапа.
наиболее важный источник углеводов в На первом этапе ?-аминогруппа донорной
природе. Они входят в состав растительных аминокислоты переносится трансаминазами на
клеточных стенок. По химическому строению 2-оксоглутарат или пируват с образованием
это слаборазветвленные гомо- или соответствущей 2-оксокислоты: Лекции по
гетерополимеры из остатков ксилозы, курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор
маннозы, глюкозы и галактозы (все в доцент Лысак В.В.
D-форме), соединенных ?-гликозидными 40Продукт реакции – глутамат или аланин
связями (?-1,4, ?-1,6, ?-1,3 и др.); их – подвергается окислительному
цепи содержат заместители различной дезаминированию, при котором используется
природы (ацетиловые или метиловые эфиры, 2-оксокислота в качестве акцептора
уроновые кислоты, другие пентозы). аминогруппы: В итоге аминокислота
Гемицеллюлозы различного происхождения окисляется с образованием 2-оксокислоты и
различаются по типам связей между NH3: Лекции по курсу «Физиология
остатками сахаров и степени ветвления. микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
Лекции по курсу «Физиология 41Путь расщепления лейцина. Лекции по
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор
9Наиболее распространены среди доцент Лысак В.В.
гемицеллюлоз ксиланы, маннаны и галактаны, 42Сбраживание аминокислот
содержащие в качестве основных мономеров микроорганизмами. Сопряженное сбраживание
D-ксилозу, D-маннозу и D-галактозу аминокислот носит название реакции
соответственно. Мономеры в них соединены Стикленда. Для реакции Стикленда
?-1,4-гликозидной связью. Ксилан можно характерно, что одна аминокислота, взятая
рассматривать как аналог целлюлозы (ксилан в отдельности, практически не
отличается тем, что в нем ?-D-ксилоза расщепляется, тогда как соответствующая
вместо СН2–ОН-группы в положении 6 пара аминокислот сбраживается очень
содержит водородный атом), но с меньшей быстро: один из членов этой пары
степенью полимеризации и наличием используется в качестве донора электронов,
ветвления. Кроме ксилозы, ксилан содержит а другой – в качестве акцептора
остатки арабинозы, глюкозы, галактозы и электронов. Лекции по курсу «Физиология
глюкуроновой кислоты. Лекции по курсу микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
«Физиология микроорганизмов». Лектор 43Например, в паре аланин-глицин: аланин
доцент Лысак В.В. окисляется, а глицин восстанавливается:
10Ксиланы и другие гемицеллюлозы Такой тип брожения присущ пептолитическим
сравнительно легко гидролизуются, поэтому клостридиям, таким как C. sporogenes, C.
способность к использованию гемицеллюлоз histolyticum, C. botulinum, C. sticklandii
широко распространена среди и др. Лекции по курсу «Физиология
микроорганизмов. Для полного гидролиза микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
гемицеллюлоз требуется набор различных 44В 1940-х гг. Г. Баркер (Barker) с
ферментов. Например, в расщеплении ксилана сотрудниками выделил клостридии и
принимают участие эндо-?-1,4-ксиланаза, родственные им неспорообразующие
гидролизующая основную цепь, и анаэробные бактерии, способные
?-ксилозидаза (экзогликозидаза), осуществлять брожение в присутствии только
последовательно отщепляющая остатки одной аминокислоты. Так, Clostridium
D-ксилозы от нередуцирующего конца цепи. propionicum в качестве единственного
Активность гемицеллюлазного комплекса субстрата брожения использует аланин;
определяют по скорости накопления недавно выделенный вид Eubacterium
редуцирующих сахаров (ксилозы или acidaminophilum – глицин. Как показывает
ксилобиозы). Лекции по курсу «Физиология анализ 16S-рРНК, почти все микроорганизмы,
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. способные сбраживать аминокислоты,
11Гемицеллюлозы активно разлагаются относятся к клостридиям и родственным им
грибами, аэробными и анаэробными бактериям. Лекции по курсу «Физиология
бактериями. В этом процессе участвует микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
значительно большее количество видов 45Процесс сбраживания аминокислот
микроорганизмов, чем в разложении состоит из ряда анаэробных
целлюлозы. К микроорганизмам, обладающим окислительно-восстановительных реакций. В
гемицеллюлозо-разлагающими свойствами, нем участвуют две молекулы аминокислот, из
относятся бактерии родов Clostridium, которых одна окисляется, другая
Bacillus, Cytophaga, Sporocytophaga, восстанавливается. Эта пара может состоять
Vibrio, Streptomyces; грибы родов из молекул различных аминокислот или одной
Aspergillus, Rhizopus, Fomos, Polyporus и и той же аминокислоты. И в окислительной,
др. Гемицеллюлозы в кислых почвах обычно и в восстановительной ветвях процесса
разлагают грибы, в нейтральных и щелочных брожения могут участвовать следующие
– бациллы, бактерии рода Sporocytophaga и аминокислоты: аланин, цистеин, глицин,
ряд других бактерий. Лекции по курсу метионин, лейцин, фенилаланин, серин,
«Физиология микроорганизмов». Лектор треонин, триптофан, тирозин. Лекции по
доцент Лысак В.В. курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор
12Разложение крахмала и других глюканов. доцент Лысак В.В.
Крахмал является основным запасным 46Изолейцин и валин используются
веществом растений и представляет собой исключительно как доноры электронов,
полимер ?-D-глюкозы. Растительный крахмал пролин – только как акцептор электронов.
состоит из двух глюканов – амилозы и Окислительная ветвь всегда сопряжена с
амилопектина. Амилоза – это полимер в виде субстратным фосфорилированием,
длинной неразветвленной цепи, в которой обеспечивающим рост бактерий. Как правило,
остатки D-глюкозы соединены вначале образуется ацил-КоА, который при
?-1,4-гликозидными связями. Цепи амилозы участии КоА-трансферазы превращается в
спирально закручены и могут содержать от ацетил-КоА. Далее при участии
нескольких сотен до нескольких тысяч ацетилтрансферазы и ацетаткиназы
остатков глюкозы. Амилопектин состоит из синтезируется АТФ. В реакциях
амилозных фрагментов, связанных восстановительной ветви брожения АТФ не
?-1,6-гликозидными связями. Цепи образуется. Лекции по курсу «Физиология
амилопектина сильно разветвлены. Амилоза и микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
амилопектин способны связывать йод, при 47Лекции по курсу «Физиология
этом амилоза окрашивается в синий цвет, а микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
амилопектин – в красно-фиолетовый или 48В результате сбраживания аминокислот
коричневый. Лекции по курсу «Физиология образуется аммиак, СО2, Н2, спирты и
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. короткоцепочечные жирные кислоты.
13Глюкан гликоген состоит из более Последние (короткоцепочечные жирные
разветвленных цепей и при добавлении йода кислоты) являются продуктами
окрашивается в коричневый цвет. Поллулан – восстановительной ветви брожения и часто
линейный полимер из остатков мальтотриозы, имеют тот же углеродный скелет, что и
соединенных ?-1,6-гликозидными связями. исходные аминокислоты. Например, лейцин
Поллулан синтезируется дрожжеподобным восстанавливается до 4-метилвалериановой
грибом Aureobasidium pollulans. Глюканы кислоты, триптофан – до индолпропионата.
циклодекстрины – циклические полисахариды, Лекции по курсу «Физиология
состоящие из 6, 7 или 8 остатков глюкозы, микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
соединенных ?-1,6-гликозидными связями. У 49При смешанном сбраживании аминокислот
них С4-атом «последнего» остатка глюкозы могут образовываться пахучие соединения,
связан с С1-атомом «первого» остатка которые в небольших концентрациях придают
глюкозы, поэтому редуцирующего конца не продуктам (сырам, винам) приятный аромат.
остается. Лекции по курсу «Физиология Но интенсивные процессы сбраживания
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. аминокислот пептолитическими клостридиями
14Крахмал и другие глюканы разлагают сопровождаются очень неприятным запахом,
ферменты амилазы. Они расщепляют их ?-1,4- что характерно при газовой гангрене,
и ?-1,6-гликозидные связи с образованием вызываемой бактериями Clostridium
смеси водорастворимых сахаров, от глюкозы septicum, C. perfringens, C. histolyticum
до мальтодекстринов, содержащих в среднем и др. Лекции по курсу «Физиология
десять остатков глюкозы. В соответствии с микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
субстратной специфичностью и расположением 50Анаэробное разложение (сбраживание)
атакуемой связи в молекуле полисахарида азотистых оснований. Пуриновые основания
амилазы делятся на эндоамилазы и сбраживают анаэробные бактерии Clostridium
экзоамилазы. Лекции по курсу «Физиология acidiurici, C. purinolyticum,
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. Peptostreptococcus asaccharolyticus. Эти
15Эндоамилазы расщепляют гликозидную микроорганизмы настолько
связь внутри молекулы полисахарида. К ним «специализировались» на сбраживании данных
относятся ?-амилаза, пуллуланаза и соединений, что не могут расти ни на каком
циклодекстрингликозилтрансферазы. При их другом субстрате. Сбраживание пуриновых
действии на молекулы глюканов образуются оснований начинается с их превращения в
мальтоолигосахариды. ксантин, который далее разлагается с
Циклодекстрингликозилтрансферазы, помимо образованием аммиака, диоксида углерода,
?-амилазной активности, обладают формиата и ацетата. Лекции по курсу
способностью замыкать в кольцо «Физиология микроорганизмов». Лектор
короткоцепочечные (из 6-8 остатков доцент Лысак В.В.
глюкозы) полисахариды. Лекции по курсу 51Превращение аденина, гуанина и урата в
«Физиология микроорганизмов». Лектор ксантин 1 – адениндезаминаза; 2 –
доцент Лысак В.В. гуаниндезаминаза; 3 – ксантиноксидаза; 4 –
16К экзоамилазам относятся ?-амилаза, ксантиндегидрогеназа. Лекции по курсу
амилоглюкозидазы и глюкозидазы. Эти «Физиология микроорганизмов». Лектор
ферменты расщепляют ?-1,4-гликозидные доцент Лысак В.В.
связи на нередуцирующем конце цепи, не 52Суммарные реакции сбраживания пуринов
нарушая при этом общей целостности выглядят следующим образом: Пиримидиновые
полимерной структуры полисахарида. основания сбраживают только некоторые виды
Гидролиз под действие ?-амилазы приводит к бактерий, например, Clostridium uracilium,
образованию дисахарида мальтозы. C. oroticum и C. barkeri. Хорошо изучены
Амилоглюкозидазы последовательно отщепляют лишь процессы восстановления урацила.
от полисахаридной цепи по одному остатку Показано, что при росте на среде сложного
глюкозы. Глюкозидазы гидролизуют состава бактерии С. uracilium
короткоцепочечные декстрины, например восстанавливают урацил до дигидроурацила,
мальтозу, с образованием глюкозы. Лекции который далее гидролизуется с образованием
по курсу «Физиология микроорганизмов». СО2, аммиака и ?-аланина: Лекции по курсу
Лектор доцент Лысак В.В. «Физиология микроорганизмов». Лектор
17Разложение крахмала: 1 – глюкозидаза; доцент Лысак В.В.
2 – циклодекстрин- глюкозилтрансфераза. 53Далее в результате простого
Лекции по курсу «Физиология ?-элиминирования ?-аланин превращается в
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. ?-аланин-КоА, а затем в акрилоил-КоА,
18Некоторые растения синтезируют кроме который через образование пропионил-КоА
глюканов или вместо них фруктаны, или восстанавливается в пропионовую кислоту.
леваны – гомополисахариды, состоящие из Таким образом, подитоживая все сказанное
остатков D?фруктозы. Они гидролизуются при можно заключить, что способностью
участии фермента ?-фруктаназы. Способность сбраживать азотистые основания обладает
к расщеплению крахмала и других глюканов небольшая группа клостридий и родственных
при помощи амилолитических ферментов им организмов. Катаболизм всех пуриновых
широко распространена у микроорганизмов. К оснований начинается с их превращения в
типичным микроорганизмам, разлагающим ксантин, который далее разлагается с
глюканы, относятся бактерии родов образованием аммиака, диоксида углерода,
Bacillus, Bacteroides, Clostridium, формиата и ацетата. Механизм разложения
Klebsiella, Pseudomonas, Pyrococcus, пиримидиновых оснований исследован только
Streptomyces, Thermotoga, Thermus, для урацила. Это основание расщепляется с
Thermomonospora, Thermoactinomyces, образованием ?-аланина и аспартата
Thermoanaerobacter и грибы рода соответственно. Лекции по курсу
Aspergillus (A. oryzae, A. niger, A. «Физиология микроорганизмов». Лектор
wentii). Лекции по курсу «Физиология доцент Лысак В.В.
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. 54Аэробное окисление азотистых
19Амилолитические ферменты, оснований. Пуриновые основания в аэробных
продуцируемые микро-организмами, условиях окисляются до глиоксилата и
используются для получения из крахмала мочевины. На первой стадии разложения
мальтозы, глюкозы, глюкозо-мальтозного аденин и гуанин превращаются в ксантин,
сиропа, декстринов и циклодекстринов. который ксантиноксидаза окисляет до
Особую ценность представляют мочевой кислоты. Далее мочевая кислота
термостабильные амилолитические ферменты, окисляется до аллантоина, после чего
выделенные из термофильных происходит его гидролиз с образованием
микроорганизмов, так как они длительно аллантоиновой кислоты. Аллантоиновая
сохраняют активность при температуре до кислота разными путями у различных
100 °С. Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов разлагается на глицин и
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. мочевину. Далее глицин превращается в
20Разложение лигнина. Лигнин является глиоксилат, а мочевина под действием
одним из главных компонентов растительных никельсодержащей уреазы гидролизуется до
тканей и по степени распространенности СО2 и аммиака: Лекции по курсу «Физиология
считается одним из основных природных микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
высокополимерных органических соединений. 55Аэробное разложение пуриновых
По химической структуре это ароматический оснований: 1 – адениндезаминаза; 2 –
полимер, мономерными единицами которого гуаниндезаминаза; 3 – ксантиноксидаза; 4 –
являются фенилпропаноиды (n-кумаровый, уриказа; 5 – аллантоиназа; 6 –
конифериловый и синаповый спирты, аллантоиказа; 7 – амидогидролаза
соединенные разнообразными связями). аллантоиновой кислоты; 8 – аминогидролаза
Разрушение лигнина осуществляют, в первую уреидоглицина; 9 – уреидогликолаза. Лекции
очередь, мицелиальные грибы – возбудители по курсу «Физиология микроорганизмов».
белой гнили (например, базидиомицет Лектор доцент Лысак В.В.
Phanerochaete chrysosporium). Они 56Аэробное окисление азотистых
разрушают лигнин с образованием почти оснований. В аэробных условиях
белой легкометаболизируемой массы, пиримидиновые основания окисляются с
состоящей из целлюлозы и гемицеллюлозы. образованием ?-аланина. Разложение
Лекции по курсу «Физиология цитозина начинается с его дезаминирования
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. до урацила, который через
21Большинство представителей этой группы 5,6-дигидроурацил и уреидопропионат
грибов сапротрофы, но некоторые (например, превращается в ?-аланин. ?-аланин
Armillaria mellea) известны как подвергается окислительному
фитопатогенные. Бактерии менее эффективно дезаминированию с образованием малонового
разлагают лигнин, но могут переводить его полуальдегида, который далее окисляется до
в водорастворимое состояние. Это свойство малонил-КоА. Тимин разлагается с
обнаружено у представителей родов образованием промежуточного продукта
Streptomyces, Pseudomonas, Clostridium, ?-аминоизобутират, который окисляется
Actinomodura, Thermomonospora и далее до метилмалоновой кислоты.
Xanthomonas. Разложение лигнина происходит Метилмалоновая кислота через образование
при участии ферментов пероксидаз лигниназ, метилмалонил-КоА превращается в сукцинат.
которые катализирует восстановление Лекции по курсу «Физиология
пероксида водорода (Н2О2) с образованием в микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
качестве промежуточных продуктов 57Аэробное разложение пиримидиновых
высокореакционноспособных кислородных оснований (цитозина и урацила): 1 –
радикалов. Лекции по курсу «Физиология цитозиндезаминаза; 2 – 5, 6-дигидро-
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. урацилдегидрогеназа; 3 – 5, 6-дигидро-
22Таким образом, пероксид водорода урацилгидролаза; 4 – ?-уреидо- пропионаза.
служит косубстратом-окислителем в реакции Лекции по курсу «Физиология
разложения лигнина. У возбудителей белой микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
гнили в этом процессе участвуют 58Окисление липидов и фосфолипидов
гемсодержащие лигнинпероксидазы, микроорганизмами. Липиды и фосфолипиды
марганецзависимые пероксидазы и способны окисляться многими бактериями и
медьсодержащие лакказы – семейства некоторыми грибами, но они не могут
ферментов, осуществляющих поглощаться клетками этих микроорганизмов,
кислородзависимую деградацию лигнина. Как и поэтому сначала подвергаются воздействию
правило, они представлены множеством экзоферментов гидролаз. Липиды
функционально сходных изоферментов. Все расщепляются ферментами липазами с
они катализируют реакции окисления с образованием жирных кислот и глицерина.
переносом одного электрона и образованием Например, гидролиз тристеарина приводит к
свободных радикалов, стимулирующих образованию стеариновой кислоты и
неферментативную деградацию лигнина. глицерина: Лекции по курсу «Физиология
Лекции по курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. 59Гидролиз фосфолипидов осуществляется
23Разложение пектиновых веществ. фосфолипазами или лецитиназами. Они
Пектиновые вещества входят в состав расщепляют фосфолипиды типа
срединных пластинок, образующихся между фосфатидилхолина и лецитина.
стенками соседних растительных клеток. Их Образовавшиеся в процессе гидролиза
также содержат первичные и вторичные липидов и фосфолипидов жирные кислоты и
клеточные стенки растений. Пектиновые глицерин подвергаются расщеплению, что
вещества – сложные полисахариды, сопровождается образованием молекул АТФ.
полигалактурониды. Это неразветвленные Глицерин при участии специфической
полимеры, состоящие их остатков фосфоферазы сначала фосфорилируется, затем
D-галактуроновых кислот, соединенных окисляется через фосфоглицериновую кислоту
?-1,4-гликозидными связями. Лекции по до фосфоглицеринового альдегида. Последний
курсу «Физиология микроорганизмов». Лектор превращается гликолитическим путем в
доцент Лысак В.В. пировиноградную кислоту, которая далее
24Существуют три типа пектиновых вовлекается в ЦТК. Лекции по курсу
веществ: протопектин – водонерастворимая «Физиология микроорганизмов». Лектор
составная часть клеточной стенки; пектин – доцент Лысак В.В.
водорастворимый полимер галактуроновой 60Расщепление образовавшихся при
кислоты, содержащий метилэфирные связи; гидролизе жирных кислот происходит также
пектиновая кислота – водорастворимый сложным путем. Сначала жирные кислоты
полимер галактуроновой кислоты, свободный активируются коэнзимом А, и при участии
от метилэфирных связей. Лекции по курсу АТФ образуется ацильное производное жирной
«Физиология микроорганизмов». Лектор кислоты (ацил-КоА) и пирофосфат (фермент,
доцент Лысак В.В. катализирующий реакцию ацил-КоА-синтаза):
25Микроорганизмы синтезируют следующие Пирофосфат далее гидролизуется
ферменты, катализирующие распад пектиновых пирофосфатазой: Лекции по курсу
веществ: • протопектиназу, осуществляющую «Физиология микроорганизмов». Лектор
разложение протопектина с образованием доцент Лысак В.В.
растворимого пектина; • пектинэстеразу, 61Дальнейшее превращение ацил-КоА
гидролизующую метилэфирную связь пектина с состоит из ряда ?-окислений. При
образованием пектиновой кислоты и ?-окислении разрывается связь между ?- и
метилового спирта; • пектиназу ?-углеродными атомами в молекуле жирной
(полигалактуроназу), разрушающую связи кислоты: Лекции по курсу «Физиология
между отдельными составляющими микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
галактуроновой кислоты, пектина или 62Таким образом, в результате
пектиновой кислоты с образованием ?-окисления жирной кислоты происходит
свободной D-галактуроновой кислоты. Лекции образование ацетил-КоА и жирной кислоты на
по курсу «Физиология микроорганизмов». два атома углерода меньше, чем исходный
Лектор доцент Лысак В.В. субстрат. Образовавшаяся жирная кислота
26Способность расщеплять пектиновые подвергается таким же превращениям, как и
вещества присуща многим грибам и исходная, укорачиваясь при каждом
бактериям. Из бактерий высокой ?-окислении на два углеродных атома. В
пектолитической активностью обладают конечном итоге вся углеродная цепочка
представители рода Bacillus (B. macerans, жирной кислоты расщепляется на
B. polymyxa), рода Clostridium (С. двууглеродные фрагменты ацетил-КоА. Так
pectinovorum, C. felsineum, C. происходит с насыщенными жирными кислотами
pectinolyticum, C. flavum, C. corallinum и с четным числом углеродных атомов. Лекции
др.), рода Pectobacterium (P. carotovorum, по курсу «Физиология микроорганизмов».
P. atrosepticum и др.). Пектиновые Лектор доцент Лысак В.В.
вещества разлагаются под влиянием 63Если насыщенная кислота содержит
фитопатогенных грибов Botrytis cinerea и нечетное количество углеродных атомов, то
Fusarium oxysporum. Следует отметить, что процесс заканчивается образованием
численность пектолитических соответствующего количества молекул
микро-организмов в почве чрезвычайно ацетил-КоА и одной молекулы пропионил-КоА,
велика (105 клеток на 1 г почвы). Лекции которая карбоксилируется с образованием
по курсу «Физиология микроорганизмов». метилмалонил-КоА, далее подвергаемого
Лектор доцент Лысак В.В. изомеризации в сукцинил-КоА. Ацетил-КоА
27Микроорганизмы, разлагающие пектиновые включается в ЦКТ и окисляется до Н2О и
вещества, играют важную роль при мочке СО2. Лекции по курсу «Физиология
льна, конопли, джута, канатника, кенафа и микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
других лубоволокнистых растений. Цель 64Расщепление ненасыщенных жирных кислот
этого процесса – отделение пучков также осуществляется путем ?-окисления, но
целлюлозных волокон от остальных предварительно они превращаются
растительных тканей, которые склеены ферментативным путем в соединения, которые
пектиновыми веществами. Пектолитические атакуются ферментами ?-окисления. Энергия,
ферменты, кроме того, используются для высвобождаемая при расщеплении жирных
различных технических целей (например, для кислот, становится доступной для
осветления фруктовых и овощных соков). микроорганизма вследствие последующих
Лекции по курсу «Физиология превращений ацетил-КоА, НАДН и ФАДН2.
микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В. Установлено, что при полном расщеплении
28Разложение хитина и хитозана. Хитин – высокомолярной жирной кислоты, например,
гомополимер, состоящий из остатков пальмитиновой, образуется 136 молекул АТФ.
N-ацетил-D-глюкозамина, соединенных Лекции по курсу «Физиология
?-1,4-гликозидной связью. Стабильность микроорганизмов». Лектор доцент Лысак В.В.
структуры хитина обеспечивается 65Липиды и фосфолипиды окисляются
многочисленными водородными связями между многими аэробными и анаэробными бактериями
боковыми N-ацетильными группами. Хитозан – и грибами. Наиболее активно осуществляют
деацетилированная форма хитина, образуемая этот процесс бактерии Pseudomonas
под действием деацетилазы у некоторых fluorescens, P. pyacyanea, Serratia
дрожжей и мицелиальных грибов. Хитозан marcescens, Bacillus mycoides, B.
представляет собой водорастворимый, mesentericus, B. stearothermophilus,
полидисперсный по молекулярной массе Clostridium perfringens, C. sporogenes,
полимер D-глюкозамина. Лекции по курсу Achromobacter lipoliticum и др. В
«Физиология микроорганизмов». Лектор разложении липидов и фосфолипидов
доцент Лысак В.В. принимают также участие мицелиальные грибы
29Расщепление хитина в природе родов Aspergillus, Penicillum и дрожжи
осуществляют хитинолитические родов Candida, Torula. Лекции по курсу
микроорганизмы (бактерии и грибы), которые «Физиология микроорганизмов». Лектор
широко распространены в почве, донных доцент Лысак В.В.
осадках водоемов, кишечнике животных.
Разложение природных органических полимеров.ppt
http://900igr.net/kartinka/biologija/razlozhenie-prirodnykh-organicheskikh-polimerov-160017.html
cсылка на страницу

Разложение природных органических полимеров

другие презентации на тему «Разложение природных органических полимеров»

«Разложение многочлена на множители» - Проверь себя. Сложный уровень. Метод разложения на множители. Теория. Метод выделения полного квадрата. Способ группировки. Задания третьего уровня. Тестор. Докажите тождество: Более сложный уровень. Задания первого уровня Задания второго уровня Задания третьего уровня. Задания. Предварительное преобразование.

«Полимер» - Структуры макромолекул по химии. Многие неорганические вещества представляют собой полимеры. Неорганические полимеры. Полимеры. Пластмассы. Биополимеры. Волокна. Разветвленную. Боковые цепи в таких полимерах представлены органическими радикалами. Строение полимера. Химические волокна получают из растворов или расплавов волокнообразующих полимеров.

«Введение в органическую химию» - Метилфениловый эфир L-аспартиламиномалоновой кислоты в 33000 раз слаще сахара. CO2. Na2CO3. C2H5OH. Как правильно варить мясо, если вы хотите получить вкусный бульон? Изучать химию очень сложно. HNO3. NH3. MgO. Органическая химия. Парафин – органическое вещество? Органических веществ значительно больше, чем неорганических?

«Разложение на простые множители» - Закрепление изученного. Вычислить устно: Решение задачи: Разложение на простые множители. Разложить на простые множители. Разложим на простые множители число 1463. Самостоятельная работа. Из истории математики. Определения. Изучение нового материала. Продолжить.

«Уроки по органической химии» - Производные углеводородов. Ф.Велер синтезирует мочевину (1828 г.). Живое – из неживого? Классификация органических веществ. Тема урока: «Предмет органической химии». Качественная и количественная Фактическая. А.М.Бутлеров синтезирует сахаристое вещество (1861 г.). Состав органических веществ. 1. Что такое структурная формула?

«Синтетические полимеры» - Полимер – много мер (структурное звено). Пространственная структура полимеров. Способы получения полимеров. Линейная структура полимеров. Макромолекула – от греч. макрос – большой, длинный. Обычно полимеры редко используют в чистом виде. Природные и синтетические полимеры. Крахмал. Основные понятия химии полимеров.

Эволюция

21 презентация об эволюции
Урок

Биология

136 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по биологии > Эволюция > Разложение природных органических полимеров