미생물학 9장 (1) - 에너지 공급

 

1. 미생물 분류 기준
   1. 에너지원 : 빛 사용 / 유기,무기화합물 사용
   2. 전자원 : 전자주느냐 / 전자받느냐
   3. 탄소원 : CO2 이용 / 유기탄소 이용
2. 산소호흡의 연료공급
   1. PMF (양성자 구동력)
   2. SLP (기질수준인산화)
3. EMP (Emden-Meyerhof Pathway)
   1. 해당과정이라고도 부른다.
   2. 최종산물 : 2 피루브산, 2 ATP, 2 NADH
   3. 고에너지 물질 2가지 **
      1. 1,3 - 이인산글리세르산
      2. 포스포에놀피루브산
4. EDP (Entner-Doudoroff Pathway)
   1. 진핵미생물에서 작동 안하고 그람양성, 그람음성균에서 작동한다.
   2. 포도당 6-인산 -> 6-포스포글루콘산 **
   3. 이때 NADP+ 가 필요하다 **
   4. 최종산물 : 1 ATP, 1 NADH, 1 NADPH (환원력)
5. PPP (Pentose Phosphate Pathway)
   1. 트랜스케톨라아제 ****
      1. 탄소 2개를 절단해서 붙여주는 효소이다.
   2. 트랜스알돌레이스 ****
      1. 탄소 3개를 절단해서 글리세르알데하이드에 붙여주는 효소이다.
   3. PPP는 NADPH가 많이 만들어진다.
   4. 그러면서 동화반응의 환원력을 생산하는 주된 경로이다. ****
   5. 전구대사물질의 생성경로이다.  ****
   6. 전구대사물질 :
      1. 에리스로스-4-P : 방향족아미노산을 생합성하는 전구물질 ****
      2. 리보오스-5-P : 핵산을 생합성하는 전구물질 **** 

 

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어떤 미생물이 어디에 속하는지 분류하는 기준 ★★★★★★★

1. 에너지원 : 빛을 사용하느냐, 유기or무기 화합물을 사용하느냐

2. 전자원 : 전자를 주느냐 받느냐

3. 탄소원 : CO2를 이용하느냐 아니면 유기탄소를 이용하느냐

 

광 : 빛을 사용한다.

화학 : 빛을 사용하지 못한다.

무기 : 

에너지원은 전자는 어디서 오냐 탄소는 어디서 오냐 봐봐라 ★★★★★★★

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탄소원 : 어디서 오느냐

 

환원력 : 물질을 생합성할 때 중요한 힘이다.

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산소가 전자를 받는다면 산소호흡

PMF(양성자 구동력) ★★★★★★★

이것을 통해서 인산화가 일어난다. 산화적 인산화가 일어난다.

SLP (기질수준인산화) 

발효 :

전자전달계가 가동이 안된다. 

기질수준인산화(SLP)를 통해서만 에너지가 나온다.

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아세틸-CoA는 단당류에서 온다.

포도당중 C 6개가 와서 2분자의 피루브산 (C 3개)

TCA회로를 돌면 포도당이 다 산화된다.

 

우리는 TCA 회로를 돌리면서 이산화탄소를 내뱉는다.

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 Emden-Meyerhof pathway(EMP) 

일반적인 해당과정을

Emden-Meyerhof pathway(EMP) ****

이라고 부른다.

 

포도당이 분해가 되는 과정이다.

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★★★★★★★

최종 산물은 2분자의 피루브산이고 

2분자의 ATP와 2분자의 NADH가 생성된다.

NADH는 전자전달계로 들어간다.

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고에너지 물질 2가지 ★★★★★★★

1,3 이인산 글리세르산

포스포에놀 피루브산

표 8.1 참고

 

두가지는 ATP를 만드는데 충분한 에너지를 가지고 있다.

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 Entner-Doudoroff pathway(EDP) 

 

EDP는 진핵미생물에는 작동 안하고 일부의 그람양성균과 토양 그람음성균에서 작동한다. 

 

포도당이 분해돼서 포도당 6-인산으로 된다.

EMP에서는 없는 과정이 생긴다.

포도당 6-인산은 6-포스포글루콘산이 된다. ★★★★★★★

이때 NADP+ 가 필요하다 ★★★★★★★

 

EMP와 다른점

양쪽으로 돌지 않고 한 쪽으로만 돌기 때문에 절반만 생긴다.

1분자의 ATP 생성

1분자의 NADH 생성

1분자의 NADPH 생성 : NADPH는 환원력이 있다. ★★★★★★★

동화환원력 : 생합성을 할 때 전자가 필요하는데 이 때 전자공급원 역할을 한다. NADPH가 전자공급원 역할을 한다.

EDP에서는 EMP에서와 다른 새로운 환원력을 생산하고 있다.

 

 

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 Pentose phosphate pathway (PPP) - 5탄당 인산 경로 

EMP가 돌 때 PPP가 같이 돌면서 중간 물질을 

 

트랜스케톨라아제 ★★★★★★★

: 탄소 2개를 절단해서 붙여주는 효소이다.

트랜스알돌레이스 ★★★★★★★

: 탄소 3개를 절단해서 글리세르알데하이드에 붙여주는 효소이다.

 

PPP는 NADPH가 많이 만들어진다.

그러면서 동화반응의 환원력을 생산하는 주된 경로이다. ★★★★★★★

전구대사물질의 생성경로이다. ★★★★★★★

전구대사물질 :

1. 에리스로스-4-P : 방향족아미노산을 생합성하는 전구물질 ★★★★★★★

2. 리보오스-5-P : 핵산을 생합성하는 전구물질 ★★★★★★★

 

이산화탄소가 빠져나가면 탈카복실화반응

 

이화작용 중에서 EDP, EMP, PPP를 보았다.

PPP에는 직접적으로 ATP를 만들어내는 과정은 없다.

EDP나 EMP처럼 에너지를 내기 위한 것보다는 생합성에 필요한 전구물질(핵산,단백질)과 환원력을 주는 NADPH를 만들어내는데 중요한 역할을 한다.

EMP돌면서 PPP도 같이 돌고, EDP 돌면서 PPP도 같이 도는 것이다.

상호 교환적이며 mix된다.

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