SyntΘza sacharid∙ Autor: Lucie èedovß CHEMOSYNT╔ZA p°edstavuje autotrofnφ asimilaci °ady bezbarv²ch organism∙(bakterie) bez vyu₧itφ sluneΦnφ energie rostou a mno₧φ se v prost°edφ bez organick²ch lßtek,zdrojem uhlφku je pro n∞ CO2 energii pro jeho redukci zφskßvajφ oxidacφ jednoduch²ch anorganick²ch lßtek v p°φrod∞ jako H2SO4,₧eleznatΘ nebo manganatΘ soli nebo amoniak nitrifikaΦnφ bakterie: sirnΘ bakterie: FOTOSYNT╔ZA tvo°ena dv∞ma pigmentov²mi systΘmy 1.systΘm je schopen absorbovat sv∞tlo o vlnov²ch dΘlkßch 700nm je uskuteΦnovßn pigmentem 700 a chlorofylem uplatn∞nφ v cyklickΘ fosforilaci 2.systΘm obsahuje krom∞ chlorofylu tzv.pigment 685 absorbce sv∞tla probφhß v kratÜφ vlnovΘ dΘlce uplatn∞nφ v necyklickΘ fosforilaci CYKLICK┴ FOSFORILACE zaΦφnß fotonem,excituje fotosystΘm 1(dopadajφcφ zß°enφ- ve fot≤nu se uvolnφ elektron) elektron je zachycen soustavou p°enaÜeΦ∙ v poslednφ °ad∞ t∞chto p°enaÜeΦ∙ je umφst∞n feredoxin(protein s obsahem S a Fe-mß vysokou hodnotu redoxnφho potencißlu) redukovan² feredoxin se stßvß siln²m redukΦnφm Φinidlem pro dalÜφ reakce uvoln∞n² elektron z feredoxinu se op∞t vracφ p°es soustavu p°enaÜeΦ∙(cytochromy) zpßtky do chlorofylu -jeho energie je pou₧ita na tvorbu ATP ADP -> ATP po nßvratu elektronu se cel² cyklus opakuje -p°i stßlΘm osv∞tlenφ by tento mechanismus staΦil pokr²t energetickΘ pot°ebyx bu≥ky NECYKLICK┴ FOSFORILACE ·Φastnφ se jφ fotosystΘm 2 je spojena fotol²zou vody Φßst molekul vody je disociovßna na H+ a OH- tyto ionty se odΦerpßvajφ a jsou nahrazeny nov²mi ionty z vody na poΦßtku foton uvolnφ elektron z chlorofylu elektron se p°enßÜφ na vodφkov² iont vytvo°φ se vodφkov² radikßl a ten se vß₧e na koenzym tento koenzym NADP+ (nikotinamid-adenindinukleotidfosfßt) p°ijetφm radikßlu se tento koenzym redukuje a takto zredukovan² koenzym se stßvß redukΦnφm Φinidlem v kalvinov∞ cyklu Chlorofyl(do molekuly) na mφsto pou₧itΘho elektronu se vracφ elektron ze skupiny OH-,vytvo°φ se OH radikßly -jsou nestßlΘ,zaΦnou spolu reagovat a vznikß voda a uvol≥uje se kyslφk v oblasti plastid∙ se uvol≥uje kyslφk kyslφk je vedlejÜφ produkt u chloroplastu Energie excitovanΘho elektronu je pou₧ita na syntΘzu ATP,kterß je dßle vyu₧φvßna jako zdroj energie Vodφkov² proton v koneΦnΘ fßzi fotosyntΘzy se stßvß akceptorem elektronu a je pou₧it na tvorbu vody TEMNOSTN═ F┴ZE FOTOSYNT╔ZY Energie je pou₧ita na fixyci CO2 a dßle na jeho redukci co₧ vede ke vzniku sacharid∙ Akceptorem CO2 je tzv. ribul≤zatrifosfßt p°em∞n∞na na ribul≤zabifosfßt na sacharid lze rozd∞lit na n∞kolik etap: 1.etapa karboxilace ribul≤zabifosfßtu uΦastnφ se CO2 a H2O,vznikajφ dv∞ molekuly kyseliny fosfoglycerovΘ 2.etapa kys.fosforglycerovß redukovßna za pomoci NADPH na fosfoglyceraldehyd 3.etapa ze dvou molekul fosfoglyceraldyhydu vznikne gluk≤za a dojde k uvoln∞nφ fosfßtu 4.etapa polykondenzacφ molekul gluk≤zy vznikß polysacharid,kter²m je Ükrob CHEMISMUS TEMNOSTN═ F┴ZE 1)karboxilace ribul≤zabifosfßtu: 2)redukce kyseliny fosfoglycerovΘ 3)etapa: 4)etapa-kondenzacφ gluk≤zy vznikß Ükrob Ükrob- jednotka Ükrobu- UVOL╥OV┴N═ ENERGIE V ÄIV▌CH SYST╔MECH KvaÜenφ dochßzφ zde k rozkladu bezdusφkat²ch organick²ch lßtek za p∙sobenφ kvasinek,bakteriφ,plφse≥ Hnitφ rozklad dusφkat²ch organick²ch lßtek za pomoci enzym∙ Ni₧Üφ rostliny a mikroorganismy si tφmto zp∙sobem uvol≥ujφ energii pot°ebnou pro ₧ivot.VÜechny druhy kvaÜenφ probφhajφ stejn∞ a₧ do vytvo°enφ kyseliny pyrohroznovΘ ·pln∞ stejn∞ - to tvo°φ,p°edstavuje cyklol²zu ,rozkladem kys.pyrohroznovΘ se pak jednotlivß kvaÜenφ liÜφ. ALKOHOLOV╔ KVAèEN═ Anaerobnφ proces,zp∙soben kvasinkami-jednobu≥∞ΦnΘ houby,rodu saccharomycetes a nebo kmen torula ALKOHOL jsou schopny tvo°it plφsn∞ a n∞kterΘ bakterie,kdy₧ se tam dostane kyslφk,tak se kvaÜenφ zastavφ a kvasinky se₧erou cukr(mikroorganismy cukr prod²chßvajφ) 1)rozklad cukru jako p°i glykol²ze -vznik kyseliny pyrohroznovΘ,kterß je 2)dekarboxilovßna(ztrßta C) a₧ na oxid uhliΦit² a acet aldehyd (CH3CHO) 3)acet aldehyd je za pomoci dehydrogenßzy a koenzimu NADH redukovßn na ethanol -tento ethanol znemo₧nuje mno₧enφ jin²ch mikroorganism∙ a jeho nahromad∞nφ v koncentraci 10-12% znamenß zßstavu kvaÜenφ a smrt kvasinek P°i tomto kvaÜenφ krom∞ ethanolu a CO2 vznikß p°iboulina -objevuje se zde glycerol + acetaldehyd + vyÜÜφ alkoholy a n∞kterΘ organickΘ kyseliny + kys.mravenΦφ. P°φtomnost buketovΘ lßtky dßvß vφnu aromatickou chu¥ Druhy v²robk∙: vφno-z ovoce,bobulφ vinnΘ rΘvy pivo-chmel,jeΦmen - zßklad lφh-brambory,cukrovß °epa,obilφ-pÜenice,d°evo ze sulfitov²ch v²luh∙ = odpad p°i v²rob∞ v²rob∞ celul≤zy KvaÜnφm se dß zφskat L═H max. 12%,vyÜÜφ koncentrace se zφskßvß destilacφ,chemicky. AlkoholovΘ kvaÜenφ-dochßzφ k n∞mu p°i kynutφ t∞sta,uvol≥uje se CO2,tvo°φ dutinky a alkohol se p°i peΦenφ vypa°φ ML╔╚N╔ KVAèEN═ dva druhy: 1)homofermentativnφ kvaÜenφ p°i tomto kvaÜenφ vznikß pouze kyselina mlΘΦnß 2)heterofermentativnφ kvaÜenφ vznikajφ krom∞ kys.mlΘΦnΘ i jinΘ produkty Homofermentativnφ kvaÜenφ Po vytvo°enφ kys.pyrohroznovΘ (stejnΘ jako u alkoholovΘho kvaÜenφ) je tato yksleina redukovßna koenzimem na kyselinu mlΘΦnou Heterofermentativnφ kvaÜenφ Vznikß krom∞ kyseliny mlΘΦnΘ i kyselina mravenΦφ ,kys.jableΦnß,kys.jantarovß,ethanol uvol≥uje se glycerol. P°i t∞chto druzφch kvaÜenφ se uplat≥ujφ bakterie typu sterptococus lactis (kvaÜenφ mlΘka) P°i v²rob∞ jogurt∙ se pou₧φvß bakterie lacktobakterium. P°i p°φprav∞ jin²ch mlΘΦn²ch v²robk∙ se u₧φvajφ r∙znΘ druhy bakteriφ,kterΘ jin dodßvajφ v∙ni a chu¥. Na vzniku n∞kter²ch v²robk∙ se krom∞ bakteriφ podφlφ i kvasinky - vznikß kys.mlΘΦnß + alkohol (p°. kefφr,kumis) MlΘΦnΘ kvaÜenφ je pou₧φvßno p°i konzervaci potravin (zelφ,okurky) - p°i tomto kvaÜenφ vznikß kyselina mlΘΦnß.ketrß vytvß°φ kyselΘ prost°edφ,kterΘ je agresivnφ na bakterie zp∙sobujφcφ hnilobnΘ procesy. Vyu₧itφ takΘ p°i silß₧ovßnφ,silß₧ je hotovß p°i pH 4,2 KVAèEN═ PROPIONOV╔ je zp∙sobeno anaerobnφmi bakteriemi,kterΘ op∞t zkvaÜujφ cukry p°es kyselinu pyrohroznovou na kys.propionovou vedlejÜφ kyselinou je kyselina jantarovß(butandiovß) krom∞ nφ se uvol≥uje i ykselina octovß ╚innostφ t∞chto bakteriφ vznikß i kyselina mlΘΦnß.PropionovΘ bakterie jsou p°φtomny v mlΘce a v mlΘΦn²ch v²robcφch (dozrßvßnφ s²r∙,dodßvajφ jim chu¥,p°i uvol≥ovßnφ CO2 vznikß porovitost s²r∙) M┴SELN╔ KVAèEN═ vznikß kyselina mßselnß VedlejÜφmi produkty je kyselina octovß ,alkohol,aceton,CO2,H P∙vodcem tohoto kvaÜenφ jsou bakterie typu clostridium,kterΘ jsou schopny vßzat molekulßrnφ dusφk Tyto bakterie se podφlejφ na dozrßvßnφ s²r∙,zejmΘna tvar∙₧k∙,dopl≥ujφ mlΘΦnΘ bakterie. V p°φrod∞ se vyskytuje znaΦn∞,vÜude tam,kde je v∞tÜφ mno₧stvφ organick²ch lßtek a mßlo kyslφku(bahno,hn∙j,raÜelina,zneΦiÜt∞nΘ vody) OCTOV╔ KVAèEN═ jednß se o areobnφ proces(p°φstup kyslφku) substrßtem pro octovΘ kvaÜenφ je z°ed∞n² ethanol na poΦßtku ethanol p°echßzφ oxidacφ p°es acetaldehyd CH3CHO a vytvo°φ se kyselina octovß a vedlejÜφ produkt je H2O. HNIT═ -mikrobißlnφ rozklad dusφkat²ch organick²ch lßtek -nejΦast∞ji se jednß o bφlkoviny -hnitφ je zp∙sobovßno hnilobn²mi bakteriemi -bakterie jsou anaerobnφ i aerobnφ,hnitφ zp∙sobujφ i n∞kterΘ plφsn∞ bakterie: bacilus putrificus-nachßzφ se v tlustΘm st°ev∞ Φlov∞ka escherichia coli-v tlustΘm st°ev∞,umo₧nuje pohyb potravy