5.pred Flashcards
što je to nepotpuna oksidacija izvora ugljika
izvor ugljika se ne oksidira do CO2 i H2o, relativno niske vrijednosti Yx/s
koja je industrijska primjena nepotpune oksidacije
nepotpuna oksidacija supstrata membranskim dehidrogenazama do produkta koji se nakuplja u podlozi, primjena u prehrambenoj ind, industrije kemikalije
šta je važno za citosolne NAD(P)-zavisne dehidrogemaze
one ne sudjeluju u oksidativnom pridobivanju energije
koji su neki proizvodi nepotpuno okesidacije
vitamin C
limunska kiselina
octena kiselina
antibiotik aktinomicin
Ak triptofan
kojim putem se poizvode antibiotici, koji mo proizvode
shikimatni put
bakterije octene kiseline
koja dva roda bakterija octene kiseline sudjeluju u nepotpunoj oksidaciji
Acetobacter
Gluconobacter
Granulibacter bethesdensis
raste na pH=3.5
proizvodi octenu kiselinu iz metanola npr. vino se ukiselilo
kako se ugljikohidrati sintetitiraju ako ih nema u podlozi
glukoneogenezom
koje su metode proizvodnje octa
Orlean metoda (“otvorena bačva”)
prokapni generator
Fringsov generator
mehanizmi rezistenice bakterija octene kiseline na octenu kis
- mehanizam oksidacije alkohola (membranske alkohol dehidrogenaze i acetaldehid dehidrogenaza)
- mehanizam asimilacije acetata (geni aarA, aarC, gen za akonitazu)
- ABC transport (transport octene kiseline iz stanice)
- ATP-nezavisan proton-antiport
- specifična metil-transferaza koja katalizira reakciju fosfattidil-etanolamin–> fosfatidil-kolin(PC)
- GroES i GroEL “chaperon” (stres) proteini
šta je acetil-P i na koje procese utječe
signalna molekula
-asimilacija dušika
-osmoregulacija
-biogeneza flagela
-organizacija pilusa
-biosinteza kapsule
-formiranje i organiziranje biofilma
-pategonest mikroorganizama
kojim tipovima reakcije se može dobiti octena kisleina
oksidacijom i redukcijom (Wood-Ljungdahl put)
koje kiseline se dobivaju nepotpunom oksidacijom
octena, limunska i mliječna
acetil-CoA put
metilni i karbonilni ogranak
koje bakterije provode acetogenezu
acetogene bakterije
koji su supstrati acetogenih bakterija
CO2
ugljikohidrati
alkoholi
dikarboksilne kiseline
aldehidi
homoacetogena konverzija glukoze reakcija
koje ugljikohidrate kvasac S.cerevisiae može transportirati
- glukoza, fruktoza, manoza
- galaktoza
- maltoza
- alfa-metil glukozide
od kojih regulacijskih elemenata se satoji promotor kod S.cerevisiae
-UAS element
-TATA element
-INICIJATOR element
-OP operator ili URS
represija glukozom kod s. cerevisise djeluje na sintezu tri osnovne skupine proteina
- enzimi i transportni proteini odgovorni za metabolizam drugih ugljikohidrata
- enzimi gluoneogeneze i glioksilatnog ciklusa
- enzimi Krebsovog ciklusa i respiracijskog lanca
koja je hijararhija preferencije izvora ugljika
glukoza
drugi ugljikohidrati
glukogeni supstrati(etanol, acetat, piruvat i laktat)
represija glukozom proučava se na kojim mutantima
- ne-represibilni mutanti-paralelno troše glukozu i druge izvore ugljika
- ne-derepresibilni mutanti- metabolizam nekih izvora ugljika im je stalno pod represijom, pa na njima ne mogu rasti iako imaju funkcionalne strukturne gene
kako se odvija transport glukoze, fruktoze i manoze kod kvasca s. cerevisiae
pasivno olakšanom difuzijom i to pomoću istog transmembranskog transportera
enzimi koji mogu katalizirati fosforilaciju heksoza kod s. cerevisiae su
-heksokinaza A (PI) (gen HXK1)- konstitutivna, fosforilira glu, fru, man
-heksokinaza B (PII) (gen HXK2)- rast na glu, fosforilira glu, fru, man
-glukokinaza (gen GLK)- rast na etanolu, fosforilira glu, man
koji su bifunkcionalni proteini kod kinaza
heksokinaza B- osim katalitičke ima i regulatonu funkciju kod glukozne represije, hxk2 mutanti su ne-represibilni mutanti; heksokinaza b djeluje kao i protein kinaza na čemu se temelji njena regulacijska funkcija
nabroji tri bifunkcionalna proteina
SpoT
heksokinaza B kod kvasca S. cerevisiae
Hpr - ako je fosforiliran u His sudjeluje u transportu supstrata PTS-om, ako je fosforiliran u Ser sudjeluje u regulaciji, tj. reprimira ekspreiju zajedno sa CcpA i veže se na cre promotorne sekvence kod gram-poz bakterija
nabroji tri protein kinaze
heksokinaza A
heksokinaza B
EI
Hpr kod gram neg jer fosforilira IIAglc
kako se hidrolizira maltoza
pomoću unutarstanične maltaze na dvije molekule glukoze
od koliko gena se sastoji MAL6 lokus
od tri gena
MAL61 kodira transportni protein za maltozu
MAL62 kodira maltazu
MAL63 je pozitivni regulacijski protein potreban za indukciju transkripcije
koja dva transportna sustava postoje za maltozu
sustav I- sustav niskog afiniteta (Km=70 mM=
sustav II- sustav visokog afiniteta (Km=4mM)
metabolizam maltozekod kvasca S. cerevisiae pod kontrolom je koji regulacijskih mehanizama
indukcija
katabolička represija
katabolička inaktivacija
karakteristike proteina MAL63
protein koji je pozitivan regulacijski protein potreban za indukciju transkripcije
-pripada skupini proteina s “cinkovim prstom” kao Gal4
-on je protein dimer i kada nije vezan na DNA, za razliku od Gal4
-aktivator transkripcije gena za maltoza permeazu i maltazu (geni MAL61 i MAL62)
-vjv aktivira i transkripciju vlastitog gena
još nije potvršena pretpostavka po kojoj se maltoza veže na protein Mal63 i tako formira kompleks koji aktivira transkripciju MAL gena
šta je sve potrebno za metabolizam galaktoze kod kvasca S.cerevisiae
-transportni protein za galaktozu-GAL2
-funkcionalni enzimi Leloirovog biokemijskog puta
galaktokinaza (GAL1, strukturni gen)
transferaza (GAL7, strukturni gen)
epimeraza (GAL10, strukturni gen)
-fosfoglukomutaza(GAL5=PGM1, strukturni gen)
metabolizam galaktoze je pod regulacijm koji regulacijskih mehanizama
indukcija
katabolička represija
katabolička inaktivacija
kako je reguliran trasnportni protein galaktoze
indukcijom
represijom
inaktivacijom
kako su regulirani geni koji kodiraju za enzime metabolizma galaktoze
indukcijom i represijom
koji su geni odgovorni za regulaciju metabolozma galaktoze
-GAL3-potreban za brzu indukciju (aktivator transkripcije GAL gena)
-GAL4 -kodira za pozitivan regulacijski protein (aktivator transkripcije GAL gena)
-GAL80- kodira za negativni regulacijski protein (represor transkripcije strukturnih GAL gena)
gdje imamo primjere fragmentiranik gena
kod sigma K podjedinice za sporulaciju
ovdje kod gena za GAL4
kakav je Gal4 u prisutnosti, a kakav u odsutnosti DNA
in vitro pokusima je dokazano da kada je DNA odsutna on je u monomernom obliku, akada je prisutna on je u dimernom obliku i tada se veže na DNA i to na UAS
primjer proteina sa cinkovim prstom
MAL63 i Gal4
koja je uloga fosforilacije kodindukcije metabolizma galaktoze kod kvasca
kod proteina Gal4 fosforilacija Ser699 bitno mijenja interakciju sa proteinom Gal80 i uzrokuje maksimalnu aktivaciju transkripcije
kako represija glikozom djeluje na ekpresiju GAL gena
ne reagira izravno s proteinima odgovornim za transkripciju GAL gena nego ona proizvodi signal koji izaziva kaskadnu reakciju različitih proteina pa se onda signal za prisutnost glukoze dovodi do transkripcijskih proteina
koja su sve uloge heksokinaze 2
fosforilira glukozu, fruktozu i manozu
provodi i fosforilaciju proteina i autofosforilaciju te tako obavlja svoju regulacijsku funkciju
na kojim mutantima je istražena represijaglukozom kod proučavanja metabolizma galaktoze
na gal80 mutantima (on je represor transkripcije zato je ekspresija GAL gena konstitutivna)
kako započinje metabolizam saharoze
započinje pomoću enzima invertaze koji se nalazi u periplazmatskom prostoru i cijepa saharozu na glukozu i fruktozu
koji je preduvijet za rast S.ceravisiae na saharozi
da ima sposobnost sinteze ekstracelularne invertaze
ivertaza omogućuje rast i na trisaharidu refinozi
koji strukturni geni kodiraju za invertazu
SUC1
SUC2
SUC3
SUC4
SUC5
SUC7
ekspreija jednog od ovih šest gena je potrerbna za korištenje saharoze i refinoze
koje vrste ivertaza postoje u kvascu
invertaza koja ej jako glikozilirana i nalazi se u periplazmatskom prostoru i invertaza koja nije glikozilirana i nalazi se u citoplazmi, funkcija joj je nepoznata
kako se odvija regulacija metabolizma saharoze
isključivo represijom
kada glukoza nije prisutna u okolini st invertaza se eksprimira konstitutivno, kada je prisutna dolazi do represije sinteze invertaze
gen SUC2
-reprimira se visokim koncentracija glukoze
-ekspresija ovog gena pri niskim koncentracijama glukoze 8x ej veća nego na glukogenim supstratima (acetat, piruvat, laktat)
-Mig1 je negativni regulator transkripcije
kako se transportiraju heksoze kod kvasca
olakšanom difuzijom jer nije fosforilirana
koliko izmjena volume mora biti da se uspostavi ustaljeno stanje u kemostatu
pet
šta je crabtree-efekt kod bakterija, a šta kod kvasac
bakterije acetatni switch
kvasci kemostat-kontinuirani uzgoj, aerobno proizvodi se i biomasa i etanol
kratkotrajni crabtree-efekt
proizvodnja etanola i acetata odmah nakon prijelaza s uvjeta ograničene dobave glukoze na uvjete suviška glukoze
-nemogućnost trenutačnog povećanja brzine respiracije
podjela kvasca prema potrebi za kisikom
- obligatno-aerobni (nefermentativni) kvasci (rodovi Rhodotorula, Lipomyces, Cryptococcus)
- fakultativno-fermentativni kvasci
a. crabtree pozitivni (Saccharomyce, Brettanomyces)
b. crabtree negativni (Candida, Hansenula) - obligatno-anaerobni (ne-respiratorni) kvasci
Arxiozyma
kakav je kvasac S. cerevisiae
fakultativno-fermentativni
Pasteur-pozitivni
Crabtree-pozitivni
Custer-negativni
Kluyverov-negativni
