6goc - nucleus.dk · 6goc figur 2. eksempler på mikroorganismer og fermenteringsprodukter....

Figur 2. Eksempler på mikroorganismer og fermenteringsprodukter.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Bakterier: Lever enkeltvis, i kolonier eller i en bakteriefilm. Cellerne er kugleformede (kokker), stavformede (baciller) eller skrueformede (spirochaeter)

Streptococcus lactis, Streptococcus cremorisLactobacillus acidophilus

Streptococcus diacetylactis

Lactobacillus bulgaricus,Streptococcus thermophilus

Escherichia coli (gensplejset)

Skimmelsvampe: Langstrakte celler danner hyfer som tilsammen danner et mycelium. Danner sporestande (’mug’) hvorfra sporerne spredes

Penicillium roqueforti

Penicillium camemberti

Penicillium chrysogenum

Aspergillus oryzae

Aspergillus niger (evt. gensplejset)

Rhizomucor pusillus (gensplejset)

Gærsvampe: Lever enkeltvis eller i løse korte kæder (pseudomycelium)

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae (gensplejset)

Arter af Candida

Kluyveromyces marxianus

Tykmælk, smør, ost

Smør

Yoghurt

Enzymer, insulin

Blåskimmeloste

Hvidskimmeloste

Antibiotika

Risvin, sojasauce, carboxylsyrer, proteiner

Enzymer

Enzymer

Alkoholprodukter

Insulin

Proteintilskud til foder

Kefir og andre mælkeprodukter

Mikroorganisme Produkttyper

Figur 5. Processer i bygfrøet under støbning.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

FrøhvideFrøhindeFrøskal

H2O

Kim

Amylose

Amylase

Maltose

Figur 6. Bakterievækstkurve.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Antal levende celler (N)

Fase Ib = d

Fase IIb > d

Fase IIIb = d

Fase IVb < d

Tid (t)

Figur 7. Eksponentiel vækst.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Antallevende celler (N)

N0

N

2 N

T2 Tid (t)

Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag ISBN 978-87-90363-46-8.

Vækstrate (V)

V1

V2

T T+10 Temperatur-maksimum

Temperatur-optimum

Temperatur (˚C)

V2

V1

Q 10 =

Figur 10. Mikroorganismernes inddeling efter temperaturoptimum.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Vækstrate (V)

100 20 30 40 50 60 70 80Temperatur

(˚C)

Psykrofile bakterier

Mesofile bakterier

Termofile bakterier


Vækstrate (V)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14pH

Acidofile bakterier

Gær

Neutrofile bakterierBasofile bakterier


Antal levende celler (N) Høj koncentration

Lav koncentration

Tid (t)


Antal levende celler (N)

Uden tilsætning

Giftstof

Tilsætning

Inhibitor

Tid (t)

Nærings-substrat

Inspektions-vindue

Flowkontrol

Kølevand

Kølekappe

Temperaturkontrol Omrørings-spader

Kontrol af lufttilførsel

Sterilfilter

pH-kontrol

Trykkontrol

Syre-/basetank

Luft

Luft

Høst

Kølevand

Motor

Høst

L ft

Luft

evand

vand

Figur 14. En bioreaktors virkemåde.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Figur 16. Eksempler på downstreamprocesser.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Forbehandling

Væsker

Opløsning

Yderligere oprensning og evt. udkrystallisering

Færdige produkt

Affald

Binding til kolonnemateriale Ekstraktion

Udvaskning af kolonne

Ekstraktion med opløsningsmiddelKemisk fældning

Faste stoffer

Filtrering

FiltreringiAffald Affald

Figur 17. Oversigt over stofskiftet.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Glycolyse

Anaboliske processer

Citratcyklus

Elektron-transportkæde

Gæring

Føde

Carbo-hydrater

Proteiner

Fedt

Nucleo-tider

Andre produkter

O2

Monosaccharider

Aminosyrer

Fedtsyrer

Metabolitter CO2

H2O

Mitokondrie

Celle

Kataboliske processer


Alkan Alken Alkyn Cykloalkan Benzen

Molekyle

Ethan Ethen Ethyn Cyclohexan Benzen

C CH H

HH

HH

CCH

H

H

HH

HHHH

H

H H

H H

HHH

H

H

H

H

H CC

C

C

C

C C

C

H

H

C

C

C

C C

C

Figur 19. De vigtigste funktionelle grupper.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Stofgruppe Funktionel gruppe Opbygning Præfiks Suffiks

Carboxylsyrer Carboxylsyregruppe Carboxy- -syre

Estere Estergruppe R(oxocarbonyl) -syre(R2)ester

Amider Amidogruppe Carbamoyl- -amid

Aldehyder Formyl- -al(gruppen er endestillet) Oxo- eller carbonylgruppe =OKetoner Oxo- -on(gruppen er sidestillet) Alkoholer Hydroxygruppe R-OH Hydroxy- -ol

Thioler Thiogruppe R-SH Sulfanyl- -thiol

Aminer Aminogruppe R-NH2 Amino- -amin

RH

CO

O

R1R2

CO

O

R

HCO

O

NH2R

C

O

R

CR

Figur 20. Den højest prioriterede funktionelle gruppe.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

-syre

O

OHC C

NH2

H

C H

C

H

O NH2

Figur 21. Molekylets hovedkæde.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Butansyre

2C 1C

NH2

H

3C H

4C

H

O

O

OH

NH2

Figur 22. Alkanernes navne på baggrund af hovedkædens længde.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

C1 Methan

C2 Ethan

C3 Propan

C4 Butan

C5 Pentan

C6 Hexan

C7 Heptan

C8 Octan

C9 Nonan

C10 Decan

C11 Undecan

C12 Dodecan

Figur 23. Nummerering af grupper.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

2,4-diamino-4-oxobutansyre(aminosyren asparagin)

2C C

NH2

H

C H

4C

H

O

O

OH

NH2

Figur 24. Sidekædernes placering.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

3-methyl-2-aminopentansyre(aminosyren isoleucin)

CH CH COOH

CH3

NH2

CH3 CH2

Figur 25. -aminosyren asparagin.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

αC C

NH2

H

βC H

γC

H

O

O

OH

NH2


Atomgruppe Primær Sekundær Tertiær

Alkohol

Amin

C HR

H

OH

C HR

R

OH

C RR

R

OH

NH

HR N

H

RR N

R

RR

Figur 27. Phenol.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Phenol

H

H

H

H

OH

OH H

C

C

C

C C

C

Figur 28. Vigtige organiske reakionstyper.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Reaktionstype Beskrivelse Eksempler

Substitution R-A + B R-B + A

Addition C=C + A-B - C C -

Elimination

Decarboxylering R-COOH R-H + CO2

Oxidation /reduktion Aox + Bred Ared + Box

Syre-base-reaktion S1 + B2 B1 + S2

Hydrolyse -C-C- + H2O → -C-OH + H-C-

Kondensation

Polykondensation

A B

Et atom eller en atomgruppe erstattes med et andet atom eller atomgruppe

Et lille molekyle adderes til en dobbeltbinding hvorved den ene af bindingerne i dobbelt-bindingen sprænges

Et lille molekyle ernes så der dannes en dobbeltbinding

Fraspaltning af CO2

Atomer oxideres eller reduceres ved at der overføres elektroner imellem dem

Overførsel af hydron fra en syre (S) til en base (B). Vand kan optræde som syre eller base

Spaltning af molekyle under optagelse af vand

Sammenbinding ved fraspaltning af et mindre molekyle, fx vand eller phosphat

Sammenbinding af enheder i polymerer

Overførsel af funktio-nelle grupper vha. coenzymer

Omdannelse mellem mættede og umættede fedtsyrer

Omdannelse mellem mættede og umættede fedtsyrer

Fraspaltning af carboxyl-syregrupper i respira-tionsprocesserne

Mange delprocesser i respirationen hvor der sammen med elektro-nerne overføres H eller O

Aminosyrers og carboxylsyrers reaktion med vand

Nedbrydning af carbo-hydrater, protein og triglycerider

Opbygning af triglycerider

Syntese af polypeptider

e-

H+

A B

- C C -C=C + A-B

S1 + H2O → B1 + H3O+

B1 + H2O → S1 + OH-

R-C-OH + HO-R → R-C-O-R + H2O

n H2N-CH- COOH → N-CH-C + (n-1)H2O

O O

R R

H O


C CN N

R2

H O

H R1

H

C

H

O

C OH

a

b

c

Amylaser / glucosidaser

H OH

CH2OHO

HOHHH

O. . .

. . .

H OH

CH2OHO

H

OH H2O HO

H

O

H

HOHH

GlycosidbindingPolysaccharid

Esterbinding Triglycerid Frie fedtsyrer1,2,3-propantriol

PeptidbindingProtein

C C HN NOH

R2

H O

H R1

H

C

H

O

C OH. . .

Aminosyre

H OH

OH

CH2OHO

H

OHHOHHH

O. . .H

H OH

CH2OHO

H

HOHH

Glucose

Proteaser / peptidaser

+

H2O+ +

3 H2O+ +

+

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

O

O C

H

H

O

O CO

O C

O

HO

HO

HO

CO

CO

C

C

C

C

H

H

H

H

H

H

H

H

C

C

C

Lipaser / esteraser

OH

OH

OH


OHHO

P OO P

O

O-

O

O

O-

P OH

O

O-

NH2

H2C

NN

N N

a

O

3 phosphatAdenosin

Adenosintriphosphat (ATP)

b

CO2

H2O

O2

C6H12O6

Respiration EnzymEnergi-krævende proces

PiPi Pi

A

PiPi Pi

A

PiPi Pi

A

Pi PiPi

A

Figur 31. Redoxreaktion.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

2 H2 O2 2 H2O

4 e-

→+

Elektrondonor Elektronacceptor

Figur 32. Vigtige redoxbegreber.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Begreb Forklaring

Reduktion Optagelse af elektroner

Oxidation Afgivelse af elektroner

Elektrondonor Atom som afgiver elektroner

Reduktionsmiddel

Elektronacceptor Atom som optager elektroner

Oxidationsmiddel

Oxidationstal (OT) Tal for hvor mange elektroner et atom har optaget (-) eller afgivet (+) i forhold til et frit atom af det pågældende grundstof (OT = 0)

H C H H C H

OxideretReduceret

O O

H H

C

O

OHC

O

C

OHO

O

2 H 2 H

2 H2 H O OH

H

H

H

Methan CarbondioxidMethansyreMethanal Methanol

OT for C: -IV -II 0 +II +IV

Figur 33. Oxidation og reduktion af de oxygenholdige funktionelle grupper.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Figur 34. Elektronoverførsler ved respirationsprocessen.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

0 +I -II 0 +IV-II +I -II

OT: C6H12O6 + 6 O2 + 30 (ADP + Pi) → 6 CO2+ 6 H2O + 30 ATP

6 · 4↑12 · 2↓

Figur 35. NAD+ + og e-.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

PH2C CH2O PO O

O-

NH2

O

O-

O

HCOH

HCOH

CH2

HCOH

H2C CH2

R R

NH2

N+

N+

H H

H H

O

OO P

O

O-

OP

O

O-

H

OHOH

O

H H

R R

C

H

C

H

HNH2

O

O

N N

N

HH H

N

H

N H

C

H

HNH2

O

a

OH HO

NAD+

2H+ 2e-+

H++

2H+ 2e-+

NH2

OHOH

O

H3C

H3C N NH

N N

N N

N

HH H

N

H

b FAD

NAD+ NADH + H+

FAD FADH2

2H+ 2e-+

2H+ 2e-+

O

O

H3C

H3C N NH

N N

O

O H3C

H3C NH

H

NH

N N

O

O

Figur 36. Elektronoverførsler ved alkoholgæring.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

OT: 0 +I -II -III +I -I +I -II +I +IV-II

C6H12O6 + 2 (ADP + Pi) → 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP

2 · 4↑2 · 3↓

2 · 1↓

Figur 38. Respirationens delprocesser.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

C6H12O6Glucose

2 NAD+

2 ADP + 2 Pi

4 H2O

2 ADP + 2 Pi

6 NAD+

2 FADH2

2 ATP

2 NADH + 2 H+

2 H2O

2 NAD+ 2 NADH + 2 H+

Glycolyse

Elektrontransportkæde

Citratcyklus

PyruvatCH3COCOO-

10 NAD+

2 FAD

28 ADP + 28 Pi

6 O2

12 H2O

28 ATP

2 ATP

6 NADH + 6 H+

4 CO2

2 FAD

2 CO2

Figur 39. Ethanolgæringens delprocesser.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

2 NAD+

2 ADP + 2 Pi

2 ATP

2 NADH + 2 H+

2 CO2

C2H5OH 2 ethanol

Glycolyse

Gæring

2 pyruvatCH3COCOO-

C6H12O6Glucose

Figur 40. Trivialnavne og systematiske navne på stofskiftets molekyler.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Dihydroxyacetonephosphat

Glyceraldehyd-3-phosphat

Glycerat-1,3-diphosphat

Glycerat-3-phosphat

Glycerat-2-phosphat

Enolpyruvat-2-phosphat

Pyruvat

3-hydroxy-2-oxopropyl-phosphat

Phosphorsyre(2-hydroxy-3-oxopropyl)ester

Phosphorsyre(2-hydroxy-3-phosphat-1-oxo-propyl)ester

2-hydroxy-3-phosphat-propanoat

3-hydroxy-2-phosphat-propanoat

2-phosphat-prop-2-enoat

2-oxopropanoat

Glykolyse

Acetyl

Acetyl-CoA

Citrat

Isocitrat

α-ketoglutarat

Succinyl-CoA

Succinat

Fumarat

Malat

Oxaloacetat

Ethanoyl

Ethanoyl-CoA

2-hydroxypropan-1,2,3-tricarboxylat

1-hydroxypropan-1,2,3-tricarboxylat

2-oxopentandioat

Butandioyl-CoA

Butandioat

(E)-but-2-endioat

2-hydroxybutandioat

2-oxobutandioat

Citratcyklus

Lactat 2-hydroxypropanoat

Gæring

Figur 41. Glycolyse.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

C OO

HCOH

CH2O

HCOH

Pi CH2O PiPi

Pi

Pi C O

CH3

COO–COO–

HCO

CH2OH

COO–

PiCO

CH2

COO–

H2O

6

2 NADH + 2 H+22 NAD+

2 glycerat-1,3-diphosphat

2 glycerat-3-phosphat

2 glycerat-2-phosphat 2 pyruvat

2 enolpyruvat-2-phosphat

+2 Pi

2 ADP 2 ATP+

2 Pi

2 ADP 2 ATP

7 8 9 10

5

4

Glucose

Glucose-6-phosphat

Fructose-6-phosphat

Fructose-1-6-diphosphat

Dihydroxyacetonephosphat

Glyceraldehyd-3-phosphat

H2CO

OC

CH2OH

Pi

HC O

HC OH

CH2O Pi

Pi

OH

OH

CH2OHO

OHHO

OH

OH

OCH2

O

OHHO

HO

Pi

O

OH

OCH2 CH2OH

HO

HO

Pi PiO

OH

OCH2 CH2O

HOADPATP

1 2

ADPATP

3

Figur 42. Glycolysens reaktioner.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Proces Enzym Forklaring

Hexokinase

Phosphoglucoseisomerase

Phosphofructokinase

Aldolase

Triosephosphatisomerase

Glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase

Phosphoglyceratkinase

Phosphoglyceratmutase

Enolase

Pyruvatkinase

Glucose phosphoryleres

Glucose-6-phosphat omdannes til fructose-6-phosphat. Fructose og glucose er isomere molekyler som har samme bruttoformel. Processen kaldes en isomerisering

Fructose-6-phosphat phosphoryleres endnu engang

Fructose-1,6-diphosphat spaltes til glyceraldehyd-3-phosphat(phosphorsyre (2-hydroxy-3-oxopropyl)ester) og dihydroxyacetonephosphat (3-hydroxy-2-oxopropyl-phosphat), to isomere C3-forbindelser. Kun den ene, glyceraldehyd-3-phosphat kan bruges i de efterfølgende processer

Enzymet katalyserer omdannelsen mellem glyceraldehyd-3-phosphat og dihydroxyacetonephosphat. Da der forbruges glyceraldehyd-3-phosphat i de efterfølgende processer, vil mere dihydroxyacetonephosphat blive omdannet

Glyceraldehyd-3-phosphat oxideres ved at der overføres e- og H+ til NAD+. Herved dannes der 2 NADH, da der er to substratmolekyler for hver glucose der omdannes. Energifrigørelsen ved oxidationen bruger enzymet til at phosphory-lere substratet vha. en phosphation

Glycerat-1,3-diphosphat (phosphorsyre-(2-hydroxy-3-phosphat-1-oxopropyl) ester) dephosphoryleres og phosphat overføres til ADP. Herved dannes 2 ATP

Phosphat skifter placering på molekylet ved en isomerisering

Der dannes en dobbeltbinding ved ernelse af vand. Det kaldes også en elimination eller en dehydrering. Resultatet er at bindingen til phosphat bliver mere ustabil

Phosphat overføres til ADP ved en dephosphorylering så der dannes endnu 2 ATP. Reaktionens produkt er pyruvat (2-oxopropanoat)

Figur 43. Ethanolgæring.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

C OH

CH3

H

H

Pyruvat Pyruvatdecarboxylase

H+ CO2

Alkoholdehydrogenase

NADH + H+ NAD+

O

COO-

C

CH3

Ethanal Ethanol

O

H

C

CH3

Figur 44. Lactatgæring.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

C OH

CH3

COO-

H

Pyruvat Lactatdehydrogenase

NADH + H+ NAD+

O

COO-

C

CH3

Lactat

Figur 45. Mitokondriets opbygning.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Ydre membranIntermembranrumIndre membranMatrixEnzymer i elektron-transportkædenEnzymer i citratcyklus


O

HO P

OH

OH

O

NH

HS

O

OO P

O-

O

O P

O-

O

NH2

H3C CH3

NN

NN

OHO

O

HSCoA

Acetyl-CoA

NH

O

HO P

OH

OH

OO

OO P

O-

O

O P

O-

O

NH2

H3C CH3

NN

NN

OHO

O

NH

H3C

O

NH

S

Figur 47. Omdannelse af pyruvat til acetyl (ethanoyl).Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Pyruvat Acetyl-CoA

CO2 NADH + H+NAD+2 H+

O

COO-

C

CH3

O-C

CH3

O+C

CH3

O

C

SH3C CoA1 2

CoA H+

3

Figur 48. Citratcyklus.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

2 acetyl-CoA2 HSCoA + 2 H+

2 H2O

2 oxaloacetat

2 α-ketoglutarat

2 succinat

2 fumarat

2 succinyl-CoA

2 malat

2 citrat

2 isocitrat

2 H2O

2 H2O

2 NADH + 2 H+

2 NAD+

2 NADH + 2 H+

2 NADH + 2 H+

2 NAD+

2 NAD+

2 FADH2

2 FAD

2 ATP

2 GDP2 GTP2

2 ADP

2 CO2

2 CO2

2 HSCoA

2 H+

C O

CH2

CCH3 S CoA

COO–

COO–

C O

CH2

CH2

COO–

COO–

CH2

CH2

COO–

COO–

C

C

COO–H

H–OOC

C O

CH2

CH2

S

COO–

HOCH

CH2

COO–

COO–

HOC

CH2COO–

COO–

CH2COO–

CH

HO CH

COO–

COO–

CH2COO–

O

Pi

CoA

1

2

3

4

5

6

7

8

Figur 49. Reaktionerne i citratcyklus.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

1

2

3

4

5

6

7

8

Proces Enzym Forklaring

Citratsyntase

Aconitase

Isocitratdehydrogenase

α-ketoglutarat-dehydrogenase

Succinyl CoA-syntetase

Succinatdehydrogenase

Fumarase

Malatdehydrogenase

Oxaloacetat (2-oxobutandioat) carboxyleres til citrat

Citrat (2-hydroxypropan-1,2,3-tricarboxylat) omlejres til sin isomere form isocitrat

Isocitrat (1-hydroxypropan-1,2,3-tricarboxylat )oxideres, og de fraspaltede elektroner optages sammen med hydroner af NAD+ så der dannes NADH + H+. Desuden sker der en decarboxylering hvorved CO2 fraspaltes. Produktet er α-ketoglutarat (2-oxopentandioat) som er en C5-forbindelse

α-ketoglutarat oxideres og decarboxyleres endnu engang. Reaktionen svarer helt til decarboxyleringen af pyruvat. Også her bindes produktet, en succinyl-gruppe i en energirig binding til CoA, så der dannes succinyl-CoA (butandioyl-CoA)

Succinat (butandioat) spaltes fra succinyl-CoA. Ved processen sættes phosphat på guanosindiphosphat, GDP, hvorved der dannes GTP. GTP overfører phosphat til ADP så der dannes ATP Succinat omdannes til fumarat ((E)-but-2-endioat). Det er en elimination da der fraspaltes H-atomer og dannes en dobbeltbinding. Reaktionen frigør ikke tilstrækkelig energi til at danne NADH, men 2 H overføres i stedet til FAD, som derved omdannes til FADH2

H2O adderes til fumarat så der dannes malat (2-hydroxybutandioat)

Malat oxideres til oxaloacetat ved endnu en dehydrogenering. Elektroner og hydroner overføres til NAD+, og NADH og H+ overføres til elektrontransport-kæden

Figur 50. Elektrontransportkæden.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

++

+ + +++

+

- --

-- -

---

-

- --

-

---

-

-

--

-

--

-

- ++ +

+ +

++ +

-- -

Indre mitokondriemembran

Lav pHHøj pH

Kompleks I

Kompleks II

Kompleks III

Kompleks IV

ATP-syntase

2 H+ + 2 e-

NADH + H+

(fra glycolyse og citratcyklus)

4 H+

UQ UQH2

2 e-

4 H+

NAD+

FADH2

2 H+ + 2 e-

2 H+ + 2 e-

FAD

Intermem-branrum

Matrix

4 H+

ADP + Pi

ATP

4 H+

½ O2

H2O

UQ UQH2

4 H+

2 H+

4 H+

2 H+

Cyt bcoxCyt bcred


Fe++

N

N

N

N

CH2

CH2

COO–

CH2

CH2

CH3

CH3

C

CHR

R

R

C

H3C

COO–

H

R

R

H

R

Figur 52. Eksempler på anaerobe respirationsprocesser.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Nitratreduktion (denitrifikation): 0 +V +IV 0

OT: 5 C6H12O6 + 24 NO3- + 24 H+ → 30 CO2 + 12 N2 + 42 H2O

Sulfatreduktion (sulfatånding): 0 +VI +IV -II

OT: C6H12O6 + 3 SO42- + 6 H+ → 6 CO2 + 3 H2S + 6 H2O

Jernreduktion: 0 +III +IV +II

OT: C6H12O6 + 24 Fe3+ + 6 H2O → 6 CO2 + 24 Fe2+ + 24 H+

Figur 53. Respiration af protein og fedt.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Hydrolyse

Polysaccharider

Acetyl-CoA

Citratcyklus

Dihydroxy-acetone-

phosphat

NAD+

NADH + H+

Oxalo-acetat

α-ketoglutarat

Fumarat Succinyl-CoA

Pyruvat

Proteiner

Aminosyrer

Hydrolyse

Deaminering

NH4+

Urinstof eller urinsyre

Glucose

Triglycerider

Fedtsyrer

FAD

FADH2

NAD+NADH + H+

Hydrolyse

1,2,3-propantriol

β-oxidation

Glycolyse

Oxaloacetat

Ketosyre

Glycolyse

Pyruvat

Citratcyklus

Glucose

Acetyl-CoA

NADH, succinyl-CoA

ATP

ATP, NADH, citrat

4

3

1

1

3

ADP, NAD+

Glucose-6-phosphat

AMP, fructose-6-phosphat

ATP, citrat

ATP, NADH, acetyl-CoA

Figur 54. Respirationens regulering.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Figur 55. Metabolitter.Bioteknologi 2 © 2010 by Nucleus Forlag

ISBN 978-87-90363-46-8.

Fotosyntese

Ethanol

Acetat (eddike)

Lactat(syrnede mælkeprodukter)

Methanat (methansyre)

Fedtsyrer

Tetracyklin (antibiotikum)

Butanol

Butanat (butansyre)

Propanon (acetone)

Gibberellin (plantehormon)

Steroider (hormoner)

Biopolymerer (plast)

Amylose (stivelse)

Citrat(citronsyre)

Acetyl-CoA

Oxalo-acetat

Streptomycin (antibiotikum)

Penicillin(antibiotikum)

Aspartat (aminosyre)

Acetat (eddike)

Methan (biogas)

Cystein (aminosyre)

Pyruvat

Glucose

6goc - nucleus.dk · 6goc figur 2. eksempler på mikroorganismer og fermenteringsprodukter....

Documents