معلومة

هل تستخدم بكتيريا حمض الخليك سلسلة نقل الإلكترون عند تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك؟

هل تستخدم بكتيريا حمض الخليك سلسلة نقل الإلكترون عند تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل تستخدم بكتيريا الخليك سلسلة نقل الإلكترون عند تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك؟

ويكيبيديا غير متسقة هنا في تعريفها للتخمير. تقول التخمير

يحدث التخمير عندما تكون سلسلة نقل الإلكترون غير صالحة للاستعمال

(وهذا يتفق مع كتب الأحياء الدقيقة (الأكاديمية) التي يمكن البحث فيها في كتب جوجل). تعرف ويكيبيديا بكتيريا حمض الخليك بأنها

إنتاج حامض الخليك أثناء التخمير.

أيضا

بعض الأجناس مثل أسيتوباكتر، يمكن أكسدة الإيثانول إلى ثاني أكسيد الكربون والماء باستخدام إنزيمات دورة كريبس. أجناس أخرى ، مثل جلوكونوباكتر، لا تؤكسد الإيثانول ، حيث لا تحتوي على مجموعة كاملة من إنزيمات دورة كريبس.

قرأت في كتب علم الأحياء الدقيقة على كتب جوجل ، أن بكتيريا حمض الأسيتيك تستخدم الأكسجين كمتقبل نهائي للإلكترون ، ولديها آلية تنفسية.

تخمير علم الأحياء الدقيقة الذي حرره فيرغوس بريست ص 165

Acetobactor spp. تمتلك آلية تنفسية ... Acetobactor spp. تكون هوائية بشكل إلزامي مع التمثيل الغذائي التنفسي (O2 كمتقبل طرفي للإلكترون)

فهل من الخطأ ويكيبيديا وصف بكتيريا حمض الأسيتيك بأنها تستخدم التخمير؟

أرى ذكرًا لدورة كريبس ، والتي أفهم أنها مرتبطة بالتنفس بدلاً من التخمر. أيضًا في هذا التفاعل / العملية:

$ C_2H_6O hspace {1mm} (إيثانول) + O_2 rightarrow C_2H_4O_2 hspace {1mm} (acetic hspace {1mm} acid) + H_2O $

أرى الماء مذكورًا ولكن ليس ثاني أكسيد الكربون (إذا كان يحتوي على كليهما ، فسأقول إنه يشبه التنفس حقًا ، على الرغم من أنه يطلق عليه التخمير المؤكسد). لذلك ما زلت لا أستطيع حقًا معرفة ما إذا كان التنفس أم تخمرًا ، على الرغم من أنه يطلق عليه التخمير (التخمير المؤكسد) ، ومع ذلك هناك ذكر لإنزيمات دورة كريبس (ترتبط دورة كريبس بالتنفس) ، لذلك يجعلني غير متأكد ما إذا كان الإلكترون سلسلة النقل تستخدم أم لا.


نعم

أجد أنه من المفارقات إلى حد ما أنه في رد منشور حديث من الملصق يتعلق بنفسه بالتعريف الدقيق لـ `` التخمير '' قلت إن هذا كان سؤالًا دلاليًا بسبب استخدام المصطلح في اللغة الإنجليزية قبل معرفة أي كيمياء حيوية. أكتشف الآن أن المصطلح يستخدم بمعنى أكثر مرونة مما كنت على علم به - في سياق هوائي. يشار إلى تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك بواسطة بكتيريا حمض الأسيتيك على ما يبدو التخمر المؤكسد كما هو موضح في هذا المقتطف من ورقة في مجلة علم الجراثيم:

بكتيريا حمض الخليك هي عبارة عن أيروبس ملزمة تنتمي إلى α-Proteobacteria ولديها قدرة قوية على أكسدة الإيثانول وكحولات السكر والسكريات في الأحماض العضوية المقابلة لها. تسمى تفاعلات الأكسدة هذه تقليديًا بالتخمير المؤكسد ، لأنها تنطوي على أكسدة غير كاملة لهذه المركبات. تقوم هذه البكتيريا بتجميع منتجات الأكسدة غير المكتملة المقابلة بكميات كبيرة في البيئة المحيطة بها.

تم تلخيص الكيمياء الحيوية بواسطة Gómez-Manzo وآخرون.:

يتم إجراء تخمير الإيثانول بواسطة بكتيريا حمض الأسيتيك من خلال تفاعلين متتاليين يتم تحفيزهما بواسطة بيرولوكينولين كينون (PQQ) - إنزيمات نازعة هيدروجين الكحول (ADH) وألدهيد ديهيدروجينيز (ALDH) ، والموجودة في الغشاء السيتوبلازمي [6] ونقل الإلكترونات إلى Q10 ubiquinoline [7]. PQQ-ADH عبارة عن مركب كينوهيموبروتين-سيتوكروم سي محيط بالبلازما ويحفز الخطوة الأولى من أكسدة الإيثانول عن طريق نقل الإلكترونات إلى Q10 وإنتاج الأسيتالديهيد الذي عادة ما يكون الركيزة لإنزيم آخر (ALDH) ، وتحويله إلى حمض أسيتيك أثناء الخطوة الثانية من الإيثانول التخمير.

تشير حقيقة إعادة أكسدة البيرولوكينولين كينون المخفض بواسطة يوبيكوينون إلى أن تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك يتطلب استمرار سلسلة نقل الإلكترون في الغشاء البكتيري ، وأن مستقبل الإلكترون النهائي هو الأكسجين.


لا أعرف عن آلية بدائية النواة لاستقلاب الإيثانول. ومع ذلك ، في حقيقيات النوى ، يظهر استقلاب الإيثانول بالفعل تأثيرًا في ETC.

عندما يتم استقلاب الإيثانول في حقيقيات النوى ، فإن هيدروجيناز الكحول يزيل بروتونًا بمساعدة NAD + لإنشاء أسيتات و NADH. بالطبع ، يتم استخدام NADH داخل ETC. لذلك ، في الأساس ، يعمل استقلاب الإيثانول كإحدى الطرق العديدة التي يمكن للخلية من خلالها موازنة إمكانات الأكسدة والاختزال.

يتم تثبيط بعض مسارات تخمير الكائنات الحية بسبب وجود الأكسجين ، والبعض الآخر لا. لا أستطيع أن أخبرك على وجه اليقين ما إذا كان هذا هو الحال بالنسبة لك على وجه الخصوص أم لا. لكنني سأعرف عملية التخمير بأنها عملية لا تؤدي إلى أكسدة كاملة لركيزة الكربون.


هل تستخدم بكتيريا حمض الخليك سلسلة نقل الإلكترون عند تحويل الإيثانول إلى حمض الأسيتيك؟ - مادة الاحياء

الأيض -- مجموع كل التفاعلات الكيميائية داخل الخلية. يمكن وصفها أيضًا بأنها الهدم + بناء .

التفاعلات الكيميائية
تتطلب بعض التفاعلات طاقة. يجب إضافة الطاقة من أجل إجراء هذه التفاعلات وسيكون المنتج (المنتجات) عند مستوى طاقة أعلى من المواد المتفاعلة. في التمثيل الغذائي ، كثير ردود فعل الابتنائية تقع في هذه الفئة. تتطلب التفاعلات الابتنائية طاقة. التفاعلات التقويضية تطلق الطاقة.

ليست كل ردود الفعل المفضلة بقوة تلقائية. مرات عديدة طاقة التنشيط يحتاج إلى أن يضاف. على سبيل المثال ، الورق (السليلوز = C 6 H 12 O 6) موجود بثبات في وجود الأكسجين. على الرغم من تفضيل الأكسدة السريعة للسليلوز لتكوين ثاني أكسيد الكربون و H2O و C بقوة ، فإن الورق لن يحترق (الاحتراق = الأكسدة السريعة للسليلوز) ما لم طاقة التفعيل (الحرارة) مطبق.

أولا إنزيمات
في الخلية ، الطاقة اللازمة للقيادة ردود فعل الابتنائية بالإضافة إلى طاقة التنشيط اللازمة للحصول على الكثير تفاعلات تقويضية لا يمكن تطبيقه مباشرة كحرارة. بدلا من ذلك ، تستخدم الخلايا الانزيمات لتقليل كمية الطاقة اللازمة لإحداث ردود الفعل. هكذا الانزيمات وتسمى المحفزات لأن ردود الفعل تسهل وتسريعها لكنها لا تدخل في ردود الفعل.

الانزيمات خفض طاقة تنشيط التفاعلات بسبب الانزيمات قادرون على (1) الارتباط بالمواد المتفاعلة (المادة المتفاعلة) ، (2) إجبار المتفاعلات (جزيئات الركيزة) قريبون جدًا من بعضهم البعض و (3) ثني جزيئات الركيزة وزعزعة استقرار تكوينات الإلكترون الخاصة بهم. هذا يجعل الجزيئات غير مستقرة ومتفاعلة.

  • يُطلق على المكان الموجود على الإنزيم الذي ترتبط فيه الركيزة اسم موقع ربط الركيزة أو ال موقع نشط من الانزيم. موقع Allosteric هو موقع آخر غير الموقع النشط.
  • Apoenzyme = جزء البروتين
  • العوامل المساعدة = ذرات أو جزيئات غير بروتينية ترتبط بوحدة الإنزيم. وهي مقسمة إلى جزيئات عضوية = الإنزيماتوالعناصر غير العضوية = ايونات المعادن.
  • الإنزيمات المساعدة = NAD + (نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد) ، FAD (فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد) ، CoA (أنزيم A)
  • أيونات المعادن = الحديد والنحاس والكالسيوم والزنك والمغنيسيوم.
  • Holoenzyme = Apoenzyme + العامل المساعد

ثالثا. العامل المؤثر في وظيفة الانزيم: (لا تنسى التشبع!)
1) الرقم الهيدروجيني
2) درجة الحرارة
3) تركيز الركيزة
4) تركيز الانزيم

رابعا. تثبيط الإنزيم:
أ) التثبيط التنافسي: يمكن لجزيء له بنية مشابهة للركيزة العادية أن يحتل (ويمنع) الموقع النشط للإنزيم. يمكن عكسها عن طريق إضافة المزيد من الركيزة. على سبيل المثال إنزيم مركب حمض الفوليك يربط PABA -> حمض الفوليك. يحتوي عقار السلفانيلاميد على بنية كيميائية مشابهة جدًا لـ PABA وسيرتبط الدواء بالموقع النشط للإنزيم. ومع ذلك ، فإن إنزيم مركب حمض الفوليك غير قادر على تحويل السلفانيلاميد إلى أي شيء.

ب) تثبيط غير تنافسي: يمكن للمثبطات (مثل الرصاص أو المعادن الأخرى) أن ترتبط بالموقع الخيفي لتغير شكل الإنزيم. الآن ، يختلف الموقع النشط ولا يمكن ربطه بالركيزة.

تدفق الطاقة في الأيض
غالبًا ما تتدفق الطاقة في عملية التمثيل الغذائي من حيث الإلكترونات. إذا فقدت الإلكترونات ، فهذا يسمى أكسدة. إذا تم اكتساب الإلكترونات ، فهذا يسمى تخفيض. يقترن الأكسدة بالاختزال أي ، إذا تأكسد شيء ما ، فسيتم تقليل شيء آخر (تذكر القانون الأول والثاني للديناميكا الحرارية!).

في معظم عمليات الأكسدة والتخفيضات التي سوف ندرسها، سيتم نقل الإلكترونات (e-) مع البروتونات (H +). وبالتالي ، فإن مراقبة الهيدروجين يوفر طريقة مناسبة لمعرفة ما إذا كان الجزيء قد تأكسد أو تم تقليله.

أيضًا ، في العديد من تفاعلات تقليل الأكسدة ، سننظر في جزيء نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD) والذي يعد بمثابة ملف المكوك الإلكتروني. NAD يمكن تخفيضها إلى NADH 2 ، ثم تحمل الإلكترونات إلى تفاعل آخر وتصبح مؤكسدة مرة أخرى NAD. بعبارة أخرى، NAD يمكن أن تلتقط الإلكترونات من تفاعل واحد وتحملها إلى آخر.

لاحظ أنه عندما يحصل الجزيء يتأكسد يفقد الطاقة. أيضًا ، كلما زاد الجزيء المختزل زادت الطاقة التي يحتوي عليها. (انظر الصفحات 121-122 ، التين 5.8 و 5.9 للحصول على أوصاف NAD وتفاعلات تقليل الأكسدة.)

سيكون الهدف النهائي في العديد من حالات الهدم هو أخذ الطاقة من جزيء (مصدر غذائي) ، وحبس الطاقة وتخزينها على أنها ATP.

هناك ثلاث طرق لصنع ATP:

1.) الفسفرة على مستوى الركيزة- اين ا فوسفات عالي الطاقة من التمثيل الغذائي الوسيط الفسفوري مركب يتم نقله مباشرة إلى ADP في مسار تقويضي تحويله إلى ATP.

2.) الفسفرة التأكسدية - حيث يتأكسد جزيء (مصدر الغذاء) ويتم استخلاص الطاقة من الإلكترونات بواسطة أ سلسلة نقل الإلكترون.
ثم يتم استخدام الطاقة المستخرجة في صنع ATP من خلال عملية تعرف باسم كيميائي.

3.) الفسفرة الضوئية - يظهر هذا فقط في الخلايا التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. هنا، تستخدم الطاقة الضوئية لتوليد الإلكترونات ثم يتم استخلاص الطاقة من الإلكترونات بواسطة أ سلسلة نقل الإلكترون. كما هو الحال في الفسفرة المؤكسدة ، يتم استخدام الطاقة المستخرجة في صنع ATP بواسطة كيميائي.

  • التنفس الهوائي، حيث يكون الأكسجين هو المتلقي النهائي للإلكترون
  • التنفس اللاهوائي، حيث يكون الجزيء غير العضوي غير الأكسجين هو المستقبل النهائي للإلكترون
  • التخمير، حيث يكون الجزيء العضوي هو متقبل الإلكترون النهائي ، و
  • البناء الضوئي، يتم خلالها تحويل الطاقة المشعة إلى طاقة كيميائية

يحدث تنفس الجلوكوز كمصدر للوقود في 3 مراحل: تحلل السكر ودورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون.

الجلوكوز + 6O 2 ----> 6CO 2 + 6 ح 2 O + الطاقة

  • الانهيار الجزئي (الأكسدة) من أ الجلوكوز جزيء (جزيء 6-C) إلى 2 حمض البيروفيك جزيئات (3-C جزيئات).
  • يستخدم 2 ATP's و يصنع 4 اعبي التنس المحترفين. لذلك ، هناك ربح صاف قدره 2 ATP's
  • مأكيس 2 NADH 2
  • مزيد من أكسدة جزيئات الكربون
  • حمض بيروفيك -> أسيتيل CoA + CO 2
  • التجديد بحمض أوكسالو أسيتيك (4 درجة مئوية) + أسيتيل CoA (2 درجة مئوية)
  • ينتج الكثير من NADH (3-4 جزيئات) ، 2 FADH 2 وينطلق 6 جزيئات من CO 2.

إنها سلسلة من الإنزيمات مغروسة في الغشاء. تستخدم هذه الإنزيمات الغشاء لإنشاء تدرج كيميائي من أيونات الهيدروجين. هذا التدرج من أيونات الهيدروجين يسمى أ بروتون القوة الدافعة وهذه القوة تزود الطاقة لمركب ATP.

إنزيمات سلسلة نقل الإلكترون هي سلسلة من جزيئات الإلكترون الحاملة للأكسدة ومضخات البروتون. تستخدم هذه الإنزيمات الطاقة في الإلكترونات الناتجة عن تحلل السكر ودورة كريبس لتحريك البروتونات ضد تدرج تركيز لتشكيل بروتون القوة الدافعة.

في الميتوكوندريا حقيقيات النواة، يتم "ضخ" 3 أزواج من البروتونات بين الأغشية الداخلية والخارجية للميتوكوندريا أثناء تشغيل واحد أسفل نظام نقل الإلكترون ويؤدي دخولهم مرة أخرى إلى تكوين 3 جزيئات من ATP. ومع ذلك، في بدائيات النوى، غالبًا ما يتم نقل عدد أقل من البروتونات عبر الغشاء في جولة واحدة (زوجان في بكتريا قولونية) لذلك يتم إنشاء عدد أقل من ATP (2 بوصة بكتريا قولونية). ومع ذلك ، فإن المبدأ هو نفسه.

  • استقلاب حمض البيروفيك ويستخدم جزيء عضوي كمستقبل نهائي للإلكترون
  • لا يحتاج إلى أكسجين
  • تجديد NAD + و NADP +
  • يتم إنتاج القليل جدًا من الطاقة (1 أو 2 ATP في الغالب من تحلل السكر)
  • المنتجات النهائية هي: حمض اللاكتيك ، وثاني أكسيد الكربون ، والإيثانول ، والبيوتانيديول ، وحمض البروبيونيك ، وحمض السكسينيك ، وحمض الخليك ، إلخ.
  • لا توجد دورة كريبس أو سلسلة نقل الإلكترون
  • توجد فقط في البكتيريا اللاهوائية والاختيارية

مقارنة بين التخمر والتنفس الهوائي.

مسارات متضمنة متقبل الإلكترون النهائي صافي المنتجات
التخمير تحلل السكر جزيئات عضوية 2 ATP ، CO2 ، الإيثانول ، حمض اللاكتيك ، إلخ
التنفس تحلل السكر ، دورة كريبس ، سلسلة نقل الإلكترون الأكسجين 38 ATP ، CO2 ، H2O

  • تذكر أن هذا لجزيء جلوكوز واحد!
  • NADH سوف ينتج 3 جزيئات ATP
  • سينتج FADH جزيئين من ATP
  • تذكر أننا ننظر فقط إلى استقلاب الكربوهيدرات ولكن استقلاب الأحماض الدهنية والبروتينات يتبع إلى حد كبير نفس المسارات التقويضية.
  • لم ننظر أيضًا إلى أي مسارات ابتنائية ، وهي مسارات تُستخدم لصنع جزيئات معقدة من مكونات بسيطة.

تصنيف الكائنات الحية حسب النمط الغذائي:

طاقة هي القدرة على القيام بالعمل. تتطلب البكتيريا طاقة للحركة ، والنقل النشط للمغذيات إلى الخلية ، والتخليق الحيوي لمكونات الخلية مثل النيوكليوتيدات ، والحمض النووي الريبي ، والحمض النووي ، والبروتينات ، والببتيدوغليكان ، وما إلى ذلك ، وبعبارة أخرى ، الطاقة مطلوبة لدفع التفاعلات الكيميائية المختلفة.

للحصول على الطاقة ، البكتيريا (التغذية الكيميائية) أخذ المركبات الغنية بالطاقة مثل الجلوكوز إلى الخلية وتفكيكها إنزيميًا لتحرير طاقتها. لذلك ، تحتاج البكتيريا إلى وسيلة فخ التي تطلق الطاقة بحيث لا تضيع كحرارة وتخزن الطاقة في شكل يمكن أن تستخدمه الخلايا. بشكل أساسي ، يتم حجز الطاقة وتخزينها في شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات أو ATP. هناك حاجة إلى الكثير من ATP للنمو الطبيعي. على سبيل المثال ، يجب تخليق خلية الإشريكية القولونية النامية النموذجية تقريبًا 2.5 مليون جزيء من ATP في الثانية لدعم احتياجاتها من الطاقة.

  • ضوء -- فوتوتروف
  • الأكسدة - اختزال المركبات العضوية وغير العضوية - كيميائي
  • نشبع -- تلقائية التغذية (الأعلاف الذاتية)
  • مركبات العضوية -- غيرية التغذية

التغذية الكيميائية= الطاقة والكربون من الجزيئات العضوية
Chemoautotrophs= الطاقة من المركبات غير العضوية المختزلة وثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون.


6.2: التخمير

  • بمساهمة من OpenStax
  • علم الأحياء العام في OpenStax CNX
  • حدد التخمير واشرح سبب عدم احتياجه للأكسجين
  • صِفْ مسارات التخمير ونواتجها النهائية وأعط أمثلة للكائنات الدقيقة التي تستخدم هذه المسارات
  • قارن وقارن بين التخمر والتنفس

هناك آليتان يمكن من خلالهما أن تولد المواد الكيميائية المتغيرة ATP: التنفس والتخمير. على الرغم من أن التنفس يعتمد على توليد التدرج البروتوني وتوليف ATP عن طريق الفسفرة المؤكسدة ، فإن تخمير ATP يتم بالكامل من خلال الفسفرة على مستوى الركيزة في المسارات الأيضية. بشكل عام ، تكون كمية الـ ATP التي يتم إنتاجها من خلال التخمير أقل من التنفس ، ولكن هناك حالات يكون فيها التخمير ضروريًا أو مفضلاً. العديد من بدائيات النوى ، مثل بكتريا قولونية، اختيارية ، بمعنى أنه في حالة تغير الظروف البيئية لتوفير متقبل إلكتروني نهائي غير عضوي مناسب للتنفس ، فإن الكائنات الحية التي تحتوي على جميع الجينات المطلوبة للقيام بذلك ستتحول إلى التنفس لأن التنفس يسمح بإنتاج أكبر بكثير من ATP. في حين أن عدم وجود متقبل نهائي غير عضوي مناسب للإلكترون يعتمد على البيئة ، فإن بعض الكائنات الحية تفتقر إلى القدرة على التنفس تمامًا. العديد من بدائيات النوى ، بما في ذلك أعضاء من الأجناس المهمة سريريًا العقدية و المطثية، تعتمد كليًا على التخمير لتوليد ATP.

إذا لم يحدث التنفس ، يجب إعادة أكسدة NADH إلى NAD + لإعادة استخدامه كحامل إلكترون لتحلل السكر ومسارات تقويضية أخرى للاستمرار. تستخدم بعض الأنظمة الحية مستقلبًا يتم إنتاجه من خلال مستقلب الخلية (مثل البيروفات) كمستقبل نهائي للإلكترون من خلال عملية تسمى التخمير. نظرًا لأنه يجب إعادة أكسدة كل NADH الناتج إلى NAD + ، يجب أن يكون صافي NADH لأي مسار تخمير صفر (0). بالنظر إلى أن الغرض من التخمير هو إنتاج ATP ، يجب أن يكون هناك أيضًا مكاسب صافية لـ ATP في مسارات التمثيل الغذائي هذه.

لا يتضمن التخمير سلسلة نقل إلكترون ولا ينتج بشكل مباشر أي ATP إضافي يتجاوز ذلك الناتج أثناء تحلل السكر عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة. تنتج الكائنات الحية التي تقوم بالتخمير عادةً جزيئين من ATP كحد أقصى لكل جلوكوز أثناء تحلل السكر. يقارن الجدول ( PageIndex <1> ) مستقبلات الإلكترون النهائية وطرق تخليق ATP في التنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي والتخمير. لاحظ أن عدد جزيئات ATP الموضحة لتحلل السكر يفترض مسار Embden-Meyerhof-Parnas. يشار إلى عدد جزيئات ATP المصنوعة من الفسفرة على مستوى الركيزة (SLP) مقابل الفسفرة المؤكسدة (OP).

نقل الإلكترون والتناضح الكيميائي (OP):

نقل الإلكترون والتناضح الكيميائي (OP):

في جميع عمليات التخمير البكتيرية ، يكون أحد منتجات النفايات على الأقل عبارة عن حمض عضوي. كثيرا ما يتم استغلال هذه الميزة للتخمير البكتيري في اختبارات التمثيل الغذائي المستخدمة لتحديد البكتيريا. على سبيل المثال، بكتريا قولونية يمكن أن يخمر اللاكتوز ، مكونًا غازات ، في حين أن بعض أقاربه المقربين من سلبية الجرام لا يستطيعون ذلك. تُستخدم القدرة على تخمير السوربيتول الكحولي للسكر لتحديد سلالة النزف المعوي O157: H7 المسببة للأمراض. بكتريا قولونية لأنه ، على عكس الآخرين بكتريا قولونية سلالات ، فإنه غير قادر على تخمير السوربيتول. أخيرًا ، يميز تخمير المانيتول تخمر المانيتول المكورات العنقودية الذهبية من المكورات العنقودية الأخرى غير و ndashmannitol المخمرة.

أبسط تخمير ، والذي تستخدمه بعض البكتيريا ، مثل تلك الموجودة في الزبادي ومنتجات الأطعمة الحامضة الأخرى ، ومن قبل الحيوانات في العضلات أثناء استنفاد الأكسجين ، هو تخمر حمض اللاكتيك أو حمض اللاكتيك (الشكل ( فهرس الصفحة <1> ). يتم إعادة أكسدة الإلكترونات الموجودة على NADH الناتجة أثناء تحلل السكر إلى NAD + عن طريق التبرع بإلكتروناتها إلى المنتج النهائي لتحلل السكر ، البيروفات ، والمنتج الناتج هو اللاكتات (حمض اللاكتيك).

الشكل ( PageIndex <1> ): التخمير Homolactic (حمض اللاكتيك). لاحظ أن 2 NADH المنتج في تحلل السكر يعاد أكسدة إلى NAD + عندما تضاف إلكتروناتها إلى البيروفات لجعل منتج النفايات لاكتات (حمض اللاكتيك) (2021 جين كاغل)

البكتيريا من عدة أجناس إيجابية الجرام ، بما في ذلك اكتوباكيللوس, ليوكونوستوك، و العقدية، تُعرف مجتمعة باسم بكتيريا حمض اللاكتيك (LAB) ، والعديد من السلالات مهمة في إنتاج الغذاء. أثناء إنتاج الزبادي والجبن ، تفسد البيئة شديدة الحموضة الناتجة عن تخمير حمض اللاكتيك البروتينات الموجودة في الحليب ، مما يؤدي إلى تصلبها. عندما يكون حمض اللاكتيك هو منتج التخمير الوحيد ، يُقال أن العملية هي تخمير متماثل ، كما هو الحال بالنسبة لـ اكتوباكيللوس دلبروكى و المحبة للحرارة S. تستخدم في إنتاج الزبادي. ومع ذلك ، تقوم العديد من البكتيريا بالتخمير غير المتجانس ، مما ينتج عنه خليط من حمض اللاكتيك ، والإيثانول و / أو حمض الأسيتيك ، وثاني أكسيد الكربون.2 نتيجة لذلك ، بسبب استخدامها لمسار فوسفات البنتوز المتفرّع بدلاً من مسار النبضات الكهرومغناطيسية لتحلل السكر. واحد مهم هو التخمير غير المتجانسة Leuconostoc mesenteroides، والذي يستخدم لتخمير الخضروات مثل الخيار والملفوف ، وإنتاج المخللات ومخلل الملفوف ، على التوالي.

تعتبر بكتيريا حمض اللاكتيك مهمة أيضًا من الناحية الطبية. إن إنتاج بيئات منخفضة الأس الهيدروجيني داخل الجسم يمنع تكوين ونمو مسببات الأمراض في هذه المناطق. على سبيل المثال ، تتكون الجراثيم المهبلية بشكل كبير من بكتيريا حمض اللاكتيك ، ولكن عندما يتم تقليل هذه البكتيريا ، يمكن أن تتكاثر الخميرة ، مما يسبب عدوى الخميرة. بالإضافة إلى ذلك ، تعد بكتيريا حمض اللاكتيك مهمة في الحفاظ على صحة الجهاز الهضمي ، وبالتالي فهي المكون الأساسي للبروبيوتيك.

عملية التخمير المألوفة الأخرى هي تخمير الكحول بواسطة الخميرة ، والتي تنتج الإيثانول. يظهر تفاعل تخمر الإيثانول في الشكل ( فهرس الصفحة <2> ). قد تلاحظ أنه على عكس التخمير البكتيري ، فإن هذا التخمر الفطري (حقيقيات النوى) لا ينتج حمضًا كمنتج نفايات. تخمر الإيثانول من البيروفات بواسطة الخميرة خميرة الخميرة يستخدم في إنتاج المشروبات الكحولية ويؤدي أيضًا إلى ارتفاع منتجات الخبز بسبب ثاني أكسيد الكربون2 إنتاج. خارج صناعة المواد الغذائية ، يعتبر تخمير الإيثانول للمنتجات النباتية مهمًا في إنتاج الوقود الحيوي.

الشكل ( فهرس الصفحة <2> ): التفاعلات الكيميائية لتخمير الكحول موضحة هنا. تخمير الإيثانول مهم في إنتاج المشروبات الكحولية والخبز.

بالإضافة إلى تخمير حمض اللاكتيك وتخمير الكحول ، تحدث العديد من طرق التخمير الأخرى في الميكروبات ، وكل ذلك لغرض ضمان إمداد كافٍ من NAD + لتحلل السكر (الجدول ( فهرس الصفحة <2> )). بدون هذه المسارات ، لن يحدث تحلل الجلوكوز ولن يتم حصاد ATP من انهيار الجلوكوز. وتجدر الإشارة إلى أن معظم أشكال التخمير إلى جانب التخمير المثلي تنتج غازًا ، وهو عادةً ثاني أكسيد الكربون2 و / أو غاز الهيدروجين. تُستخدم العديد من هذه الأنواع المختلفة من مسارات التخمير أيضًا في إنتاج الغذاء ويؤدي كل منها إلى إنتاج أحماض عضوية مختلفة ، مما يساهم في النكهة الفريدة لمنتج غذائي معين. يساهم حمض البروبيونيك المنتج أثناء تخمير حمض البروبيونيك في النكهة المميزة للجبن السويسري ، على سبيل المثال.

العديد من منتجات التخمير مهمة تجاريًا خارج صناعة الأغذية. على سبيل المثال ، يتم إنتاج المذيبات الكيميائية مثل الأسيتون والبيوتانول أثناء تخمير الأسيتون - بيوتانول - إيثانول. يتم إنتاج المركبات الصيدلانية العضوية المعقدة المستخدمة في المضادات الحيوية (مثل البنسلين) واللقاحات والفيتامينات من خلال التخمير الحمضي المختلط.

بالإضافة إلى القدرة على التخمير ، يتم استخدام منتجات التخمير في المختبر للتمييز بين البكتيريا المختلفة لأغراض التشخيص. على سبيل المثال ، تُعرف البكتيريا المعوية بقدرتها على إجراء التخمر الحمضي المختلط ، مما يقلل من الرقم الهيدروجيني ، والذي يمكن اكتشافه باستخدام مؤشر الأس الهيدروجيني. وبالمثل ، يمكن أيضًا اكتشاف الإنتاج البكتيري للأسيتوين أثناء تخمير البوتانيديول. يمكن أيضًا رؤية إنتاج الغاز من التخمر في أنبوب دورهام المقلوب الذي يحبس الغاز المنتج في مزرعة المرق.

الجدول ( فهرس الصفحة <2> ): مسارات التخمير الشائعة
مسار المنتجات النهائية مثال الميكروبات المنتجات التجارية
أسيتون - بيوتانول - إيثانول الأسيتون ، البيوتانول ، الإيثانول ، أول أكسيد الكربون2 المطثية acetobutylicum المذيبات التجارية والبنزين البديل
كحول الإيثانول ، كو2 المبيضات ، السكريات بيرة ، خبز
بوتانيديول حمض الفورميك واللاكتيك إيثانول أسيتوين 2،3 بوتانديول CO2 غاز الهيدروجين كليبسيلا ، جرثومة الأمعاء نبيذ شاردونيه
حمض البيوتيريك حمض الزبد ، أول أكسيد الكربون2، غاز الهيدروجين المطثية الزبدية سمنة
حمض اللاكتيك حمض اللاكتيك العقدية ، الملبنة مخلل الملفوف واللبن والجبن
حمض مختلط أحماض الخليك والفورميك واللاكتيك والسكسينيك الإيثانول CO2، غاز الهيدروجين الإشريكية ، الشيغيلة الخل ومستحضرات التجميل والأدوية
حمض البروبيونيك حمض الخليك ، حمض البروبيونيك ، أول أكسيد الكربون2 Propionibacterium ، Bifidobacterium جبنة سويسرية

متى يقوم الميكروب متعدد الاستخدامات الأيضي بالتخمير بدلاً من التنفس؟

تحديد البكتيريا عن طريق استخدام لوحات اختبار API

يعد التعرف على العزلة الميكروبية أمرًا ضروريًا للتشخيص المناسب والعلاج المناسب للمرضى. طور العلماء تقنيات تحدد البكتيريا وفقًا لخصائصها الكيميائية الحيوية. عادةً ما يقومون إما بفحص استخدام مصادر كربونية معينة كركائز للتخمير أو تفاعلات أيضية أخرى ، أو يحددون منتجات التخمير أو إنزيمات معينة موجودة في التفاعلات. في الماضي ، استخدم علماء الأحياء الدقيقة أنابيب وألواح اختبار فردية لإجراء الاختبارات الكيميائية الحيوية. ومع ذلك ، فإن العلماء ، وخاصة أولئك الذين يعملون في المختبرات السريرية ، يستخدمون الآن بشكل متكرر ألواح بلاستيكية يمكن التخلص منها ومتعددة الاختبارات تحتوي على عدد من أنابيب التفاعل المصغرة ، كل منها يشتمل عادةً على ركيزة محددة ومؤشر الأس الهيدروجيني. بعد تلقيح لوحة الاختبار بعينة صغيرة من الميكروب المعني والحضانة ، يمكن للعلماء مقارنة النتائج بقاعدة بيانات تتضمن النتائج المتوقعة لتفاعلات كيميائية حيوية محددة للميكروبات المعروفة ، وبالتالي تمكين التحديد السريع لعينة الميكروب. سمحت لوحات الاختبار هذه للعلماء بتقليل التكاليف مع تحسين الكفاءة وإمكانية التكاثر من خلال إجراء عدد أكبر من الاختبارات في وقت واحد.

تغطي العديد من لوحات الاختبار البيوكيميائية التجارية المصغرة عددًا من المجموعات المهمة سريريًا من البكتيريا والخمائر. واحدة من أقدم لوحات الاختبار وأكثرها شيوعًا هي لوحة مؤشر الملف التحليلي (API) التي تم اختراعها في السبعينيات. بمجرد إجراء بعض الخصائص المختبرية الأساسية لسلالة معينة ، مثل تحديد شكل السلالة و rsquos Gram ، يمكن استخدام شريط اختبار مناسب يحتوي على 10 إلى 20 اختبارًا كيميائيًا حيويًا مختلفًا لتمييز السلالات داخل تلك المجموعة الميكروبية. حاليًا ، يمكن استخدام شرائط API المختلفة للتعرف بسرعة وسهولة على أكثر من 600 نوع من البكتيريا ، الهوائية واللاهوائية على حد سواء ، وحوالي 100 نوع مختلف من الخمائر. بناءً على ألوان التفاعلات عند وجود المنتجات النهائية الأيضية ، نظرًا لوجود مؤشرات الأس الهيدروجيني ، يتم إنشاء ملف تعريف التمثيل الغذائي من النتائج (الشكل ( فهرس الصفحة <2> )). يمكن لعلماء الأحياء الدقيقة بعد ذلك مقارنة ملف تعريف العينة و rsquos بقاعدة البيانات لتحديد الميكروب المحدد.

الشكل ( PageIndex <2> ): يستخدم شريط اختبار API 20NE لتحديد سلالات معينة من البكتيريا سالبة الجرام خارج Enterobacteriaceae. فيما يلي نتيجة شريط اختبار API 20NE لـ الدمسيلي فوتوباكتيريوم ssp. بيسيسيدا.


بنك أسئلة الأحياء - 38 MCQs عن "التنفس الخلوي" - الإجابة!

38 أسئلة وأجوبة وتفسيرات حول "التنفس الخلوي" لطلاب الأحياء.

1. يُعرف عدم اكتمال أكسدة الجلوكوز إلى حمض البيروفيك بعدة خطوات وسيطة

مصدر الصورة: classconnection.s3.amazonaws.com

الجواب والشرح:

1. (ب): التحلل السكري هو التغيير الكيميائي الحيوي الذي يتم فيه تحويل جزيء واحد من الجلوكوز إلى جزيئين من حمض البيروفيك بمشاركة عشرة إنزيمات. إنه مستقل عن الأكسجين وهو شائع في كل من الحالات الهوائية واللاهوائية. يحدث في السيتوبلازم وجميع ردود الفعل قابلة للعكس.

لا يتم تحويل جميع المركبات الوسيطة لتحلل السكر إلى حمض البيروفيك. البعض منهم يعيد بناء الكربوهيدرات وتسمى هذه الظاهرة بالأكسدة الابتنائية. دورة TCA ودورة كريبس مترادفان حيث يتم استخدام حمض البيروفيك لتحلل السكر لتكوين ثاني أكسيد الكربون2. HMS عبارة عن تحويلة أحادي الفوسفات أو مسار فوسفات البنتوز وهو مسار بديل لتحلل السكر.

2. يتم تقليل NADP + إلى NADPH هو

الجواب والشرح:

2 (أ): يولد مسار HMP جزيء NADPH الذي يستخدم كمخفف في عملية التخليق الحيوي في ظل الظروف التي لا يتم فيها إنشاء جزيئات NADPH عن طريق التمثيل الضوئي. لذلك ، فهو مهم في الأنسجة غير الضوئية كما هو الحال في تمايز الأنسجة ، وتوليد البذور وأثناء فترات الظلام. لا يرتبط إنتاج NADPH بتوليد ATP في مسار فوسفات البنتوز.

4. المنتج النهائي لتحلل السكر هو

الجواب والشرح:

4 (ب): في دورة تحلل السكر ، يتم تقسيم كل جزيء من الجلوكوز (سكر سداسي) في تفاعلات كيميائية حيوية تدريجية تحت السيطرة الأنزيمية إلى جزيئين من أحماض البيروفيك. يحدث هو العصارة الخلوية.

(أ) CO2 تنتج الركيزة المستهلكة

(ب) CO2 أنتجت ل O2 مستهلك

(ج) الأكسجين المستهلك للمياه المنتجة

(د) الأكسجين المستهلك في أول أكسيد الكربون2 أنتجت.

(ب) CO2 أنتجت ل O2 مستهلك

6. يمكن أن تنتج EMP ما مجموعه

الجواب والشرح:

6- (ب): يُعرف تحلل السكر أيضًا باسم مسار EMP بعد أسماء مكتشفيه. إمبدن ومايرهوف وباراناس. في تحلل السكر ، يتم إنتاج 8ATP. يتم تكوين 4ATP من الفسفرة على مستوى الركيزة ، حيث يتم استخدام 2ATP ويتم إنتاج صافي ربح قدره 2 ATP P. 6ATP من الفسفرة المؤكسدة. وبالتالي ، فإن إجمالي ATP المنتج في تحلل السكر هو 8ATP.

7. ربط الارتباط بين تحلل السكر ودورة كريبس قبل دخول البيروفات إلى دورة كريبس.

الجواب والشرح:

7- (د): المنتج النهائي لتحلل السكر هو حمض البيروفيك الذي يتم تحويله إلى أسيتيل coA قبل الدخول في دورة كريبس ، وهي هوائية بطبيعتها.

8. السيتوكروم الطرفي لسلسلة الجهاز التنفسي الذي يتبرع بالإلكترونات للأكسجين

الجواب والشرح:

8. (د): السيتوكروم أ3 يساعد في نقل الإلكترون إلى الأكسجين. للأكسجين تقارب كبير لقبول الإلكترونات وفي وجود البروتونات يتكون جزيء الماء (الشكل).

9. من أصل 36 جزيء ATP يتم إنتاجها لكل جزيء جلوكوز أثناء التنفس

(أ) يتم إنتاج 2 خارج تحلل السكر و 34 أثناء السلسلة التنفسية

(ب) يتم إنتاج 2 خارج الميتوكوندريا و 34 داخل الميتوكوندريا

(ج) 2 أثناء تحلل السكر و 34 خلال دورة كريبس

(د) تتشكل جميعها داخل الميتوكوندريا.

الجواب والشرح:

9- (ب): أثناء التنفس ، يتم إنتاج 36 جزيء ATP لكل جزيء جلوكوز. يتم إنتاج جزيئين من ATP خارج الميتوكوندريا ، أي أثناء تحلل السكر ويتم إنتاج 34 جزيءًا آخر من ATP داخل الميتوكوندريا من دورة كريبس.

10. الربط بين تحلل السكر ودورة كريبس وأكسدة الفوسفور للأحماض الدهنية أو استقلاب الكربوهيدرات والدهون هو

الجواب والشرح:

10 (د): ترتبط دورة كريبس ارتباطًا وثيقًا بعملية التمثيل الغذائي للدهون. قد يتم تحويل فوسفات الأسيتون ثنائي هيدروكسي المنتج في تحلل السكر & # 8216 إلى الجلسرين عبر الجلسرين & # 8211 3 & # 8211 الفوسفات والعكس بالعكس. الجلسرين مكونات مهمة للدهون. بعد أكسدة P ، تؤدي الأحماض الدهنية إلى ظهور وحدات C النشطة & # 8211 2 & # 8211 C ، وهي acetyl-CoA التي قد تدخل دورة كريبس. وبالتالي ، فإن Acetyl-CoA هو رابط بين تحلل السكر ودورة كريبس وأكسدة P- للأحماض الدهنية أو استقلاب الكربوهيدرات والدهون.

11. المنتجات النهائية للتنفس الهوائي

(ج) ثاني أكسيد الكربون والمياه والطاقة

(د) ثاني أكسيد الكربون والطاقة.

الجواب والشرح:

11 (ج): تتأكسد المواد الغذائية في الخلايا الحية بوجود الأكسجين ، وهذا ما يسمى التنفس الهوائي. الأكسدة الكاملة للمواد الغذائية (1. جزيء جلوكوز) تحدث مع إطلاق 686 كيلو كالوري من الطاقة. نهايات المنتجات المشكلة هي ثاني أكسيد الكربون2 و ح2س.

12. عند درجة حرارة أعلى من 35 درجة مئوية

(أ) سينخفض ​​معدل التمثيل الضوئي في وقت أبكر من معدل التنفس

(ب) سينخفض ​​معدل التنفس في وقت أبكر من معدل التمثيل الضوئي

(ج) لا يوجد نمط ثابت

(د) كلاهما ينخفض ​​فى نفس الوقت.

الجواب والشرح:

12 (أ): يمكن للنباتات إجراء عملية التمثيل الضوئي على نطاق من درجات الحرارة ، بينما يمكن لبعض الخلايا المتجمدة القيام بعملية التمثيل الضوئي عند 35 درجة مئوية. عادة يمكن للنباتات إجراء عملية التمثيل الضوئي بين 10 درجة مئوية و 8211 40 درجة مئوية. تتراوح درجة الحرارة المثلى بين 25 درجة مئوية و 8211 # 30 درجة مئوية. في درجات الحرارة المرتفعة ، يتم تغيير طبيعة الإنزيمات وبالتالي ينخفض ​​معدل التمثيل الضوئي.

13. الفسفرة المؤكسدة هي إنتاج

(ب) NADPH في التمثيل الضوئي

الجواب والشرح:

13 (ج): في نظام نقل الإلكترون ، يتم قبول الهيدروجين الذي يتم التبرع به بواسطة السكسينات بواسطة FAD والذي يتم تقليله إلى FADH2. ينفصل هذا الهيدروجين إلى إلكترونات وبروتونات ثم يمر عبر سلسلة من الحاملات التي تنطوي على ظاهرة الأكسدة والاختزال. أثناء هذا التدفق ، يحدث تخليق ATP في خطوات مختلفة وتسمى هذه الظاهرة باسم الفسفرة المؤكسدة.

15. جهاز لقياس معدل التنفس و R.Q. يكون

الجواب والشرح:

15 (ج): مقياس التنفس هو أداة تستخدم لقياس R.Q ومعدل التنفس. يتكون الجهاز من أنبوب متدرج متصل بزوايا قائمة بغرفة تنفسية منتفخة في نهايته العليا. يتم وضع المواد النباتية المرغوبة التي سيتم تحديد R.Q في الغرفة التنفسية.

16. المنتج النهائي لدورة حامض الستريك / دورة كريبس هو

الجواب والشرح:

16 (د): المنتج النهائي لتحلل السكر هو حمض البيروفيك بينما الأسيتيل CoA هو الرابط الرابط بين تحلل السكر ودورة كريبس. تم وصف دورة TCA لأول مرة بواسطة Krebs ، 1937 كعملية دورية يتم فيها أكسدة acetyl coA إلى C02 و الماء. يتحد Acetyl CoA مع حمض الأسيتيك oxalo لتكوين حامض الستريك. بعد سلسلة من التفاعلات الدورية يتم إعادة تدوير OAA مرة أخرى.

17. من بين 38 جزيء ATP يتم إنتاجها لكل جلوكوز ، يتم تكوين 32 جزيء ATP من NADH / FADH2 في

(ج) نزع الكربوكسيل المؤكسد

الجواب والشرح:

17 (أ): أثناء السلسلة التنفسية ، أدى التحلل الكامل لجزيء الجلوكوز إلى 38 جزيء ATP. يتم تقليل NAD و FAD إلى NADH / FADH2.

18. ستكون الحياة بدون هواء

(ب) خالية من الأضرار المؤكسدة

الجواب والشرح:

18 (د): يحدث التنفس اللاهوائي (نقص الأكسجين) في البكتيريا اللاهوائية وفي بذور النبات. يحدث التنفس اللاهوائي في الكائن الحي الذي يمكن أن يعيش بدون أكسجين. في هذا التنفس ، يحدث تحلل السكر فقط بسبب نقص الأكسجين.

19. The First phase in the breakdown of glucose, in animal cell, is

20. When yeast ferments glucose, the products obtained are

21. The ultimate respiratory substrate, yielding maximum number of ATP molecules, is

الجواب والشرح:

21. (c): Glucose is the chief respiratory substrate which fields maximum number of ATP molecules. Glucose is the most common substate in glycolysis. Any other carbohydrate is first converted into glucose. During glycolysis it changes to pyruvic acid and net gain is of 2 ATP and 2 NADH2 molecules. And later on during Krebs cycle 30 molecules of ATP are produced. So a total of 38 ATP molecules are produced from 1 mol of glucose during aerobic respiration.

22. Poisons like cyanide inhibit Na + efflux and K + influx during cellular transport. This inhibitory effect is reversed by an injection of ATP. This demonstrates that

(a) ATP is the carrier protein in the transport system

(b) energy for Na + -K + exchange pump comes from ATP

(c) ATP is hydrolysed by ATPase to release energy

(d) Na + -K + exchange pump operates in the cell.

الجواب والشرح:

22. (b): Active transport is uphill movement of materials across the membrane where the solute particles move against their chemical concentration or electrochemical gradient. Hence the transport requires energy in the form of ATP. Metabolic inhibitors like cyanide inhibit absorption of solutes by lowering the rate of respiration. Consequently less ATP are formed. However, by adding ATP, active transport is facilitated.

It occurs in plants as in climacteric fruits and under cold stress. ATP synthesis does not occur. Reducing power present in reduced coenzymes is oxidised to producc heat energy. Therefore, the heat liberation pathway of terminal oxidation is cyanide resistant.

In normal aerobic respiration, the effect of cyanide poisoning can be minimised by immediate supply of ATP.

23. When one molecule of ATP is disintegrated, what amount of energy is liberated?

الجواب والشرح:

23. (c): ATP is adenosine triphosphate. It was discovered by Lohmann in 1929. It consists of a purine, adenine, a pentose sugar (ribose) and a row of three phosphates out of which the last two are attached by high energy bonds. The last phosphate bond yields an energy equivalent of 7 kcal.

However the latest concept holds that an energy equivalent of 8.15 kcal per mole is released.

24. At the end of glycolysis, six carbon compounds ultimately changes into

الجواب والشرح:

24. (c): Glycolysis or EMP pathway is the breakdown of glucose to two molecules of pyruvic acid through a series of enzyme mediated reaction releasing energy. Pyruvic acid is a 3-carbon compound. In glycolysis net gain of 2ATP and 2 NADH2 molecules occurs. It can be represented in equation form as –

2CH3COCOOH + 2 ATP + 2 NADH2

25. Which of the following products are obtained by anaerobic respiration from yeast?

الجواب والشرح:

25. (d): In the absence of O2, fermentation or anaerobic respiration occurs. The cells of yeast contain zymase complex enzyme that are capable of fermentation. It is completed in cytoplasm. In this process pyruvic acid forms ethyl alcohol and CO2.

Brewing is the name given to the combined process of preparing beverages from infusions of grains that have undergone sprouting (malting) and the fermenting of the sugary solution by yeast, whereby a portion of the carbohydrate is changed to alcohol and carbondioxide various types of beer, whisky and wine are produced. Wine is the product made by normal fermentation of the juice of ripe grapes (Vitis vinifero) using a pure culture of yeast.

26. The end products of fermentation are

الجواب والشرح:

26. (d): Fermentation or anaerobic respiration occurs in the absence of 02. It involves breakdown of organic substance particularly carbohydrates under anaerobic conditions to form ethyl alcohol and carbon dioxide. It can be represented in equation form as

27. In Krebs’ cycle, the FAD precipitates as electron acceptor during the conversion of

(a) fumaric acid to malic acid

(b) succinic acid to fumaric acid

(c) succinyl CoA to succinic acid

(d) a-ketoglutarate to succinyl CoA.

(b) succinic acid to fumaric acid

28. Which of the following is the key intermediate compound linking glycolysis to the Krebs’ cycle?

الجواب والشرح:

28. (b): During glycolysis pyruvic acid is produced from glucose and is oxidatively decarboxylated to form acetyl CoA. This formation of acetyl CoA from pyruvic acid needs a multienzyme complex and 5 essential cofactors, i.e. lipoic acid, CoA, Mg 2+ , NAD and TPP (thiamine pyrophosphate).

It results in production of 2 molecules of CO2 and 2 molecules of NADH2. This acetyl CoA enters mitochondria and is completely oxidised during Kreb’s cycle. Thus acetyl CoA acts as the linker of glycolysis and Kreb’s cycle.

29. Net gain of ATP molecules, during aerobic respiration, is

30. Organisms which obtain energy by the oxidation of reduced inorganic compounds are called

الجواب والشرح:

30. (b): Chemoautotrophs are organisms that are capable of manufacturing their organic food utilizing chemical energy released in oxidation of some inorganic substances. The process of manufacture of food in such organisms is called chemosynthesis. It includes some acrobic bacteria. Photoautotrophs obtain energy for their synthesis of food from light.

Fungi living on dead or decaying plant or animal remains and also growing on dung of herbivores are saprophytes.

31. How many ATP molecules are produced by aerobic oxidation of one molecule of glucose?

الجواب والشرح:

32. In which one of the following do the two names refer to one and the same thing?

(a) Krebs cycle and Calvin cycle

(b) tricarboxylic acid cycle and citric acid cycle

(c) citric acid cycle and Calvin cycle

(d) tricarboxylic acid cycle and urea cycle

الجواب والشرح:

32. (b): The reactions of Krebs cycle were worked out by Sir Hans Kreb, hence the name Krebs cycle. It involves many 3-C compounds such as citric acid, cis-aconitic acid and iso-citric acid etc. so it is called TCA cycle tricarboxylic acid cycle. It involves formation of citric acid as its first product so it is called citric acid cycle. It involves production of 24 ATP molecules.

33. In alcohol fermentation

(a) triose phosphate is the electron donor while acetaldehyde is the electron accept

(b) triose phosphate is the electron donor while pyruvic acid is the electron acceptor

(c) there is no electron donor

(d) oxygen is the electron acceptor

(a) triose phosphate is the electron donor while acetaldehyde is the electron accept

34. In glycolysis, during oxidation electrons are removed by

الجواب والشرح:

34. (c): During glycolysis NAD (Nicotinamide adenine dinucleotide) removes electrons from 1, 3- diphosphoglyceric acid using diphosphoglycrealdehyde dehydrogenase. NAD changes to NADH2 and this is either utilized as such in anaerobic respiration or in the presence of oxygen.

35. During which stage in the complete oxidation of glucose are the greatest number of ATP molecules formed from ADP?

(c) conversion of pyruvic acid to acetyl CoA

(d) electron transport chain.

الجواب والشرح:

35. (d): The last step of aerobic respiration is the oxidation of reduced coenzymes, i.e., NADH2 و FADH2 by molecular oxygen through FAD, ubiquinone, cyt. f, cyt. c, Cyt c,, Cyt. a and cyt. أذ By oxidation of 1 molecule of NADH,, 3ATP molecules are produced and by oxidation of 1 molecule of FADH2 2 ATP molecules are produced.

In glycolysis 2 ATP molecules are produced from ADP. Further 2NADH2 produced, give 2ࡩ=6 ATP, on oxidative phosphorylation. Similarly in Kreb’s cycle 2 ATP molecules are produced. So the greatest numbers of ATP molecules are produced in the electron transport chain.

36. How many ATP molecules could maximally be generated from one molecule of glucose, if the complete oxidation of one mole of glucose to C02 و ح20 yields 686 kcal and the useful chemical energy available in the high energy phosphate bond of one mole of ATP is 12 kcal?

الجواب والشرح:

36. (d): One mole of ATP liberates 12 kcal of energy. So 686 kcal will be liberated by 686/12 = 57.1 ATP molecules.

37. All enzymes of TCA cycle are located in the mitochondrial matrix except one which is located in inner mitochondrial membranes in eukaryotes and in cytosol in prokaryotes. This enzyme is

(a) isocitrate dehydrogenase

(c) succinate dehydrogenase

الجواب والشرح:

37. (c): Mitochondrion is the organelle which bears various enzymes participating in Krebs cycle. Each mitochondrion is covered by double membrane. The inner membrane is selectively permeable and forms foldings called cristae. The inner membrane bears oxysomes, enzymes of fatty acids, succinate dehydrogenase (of Krebs cycle) and electron transport system. All other enzymes of Krebs cycle are present in the mitochondrial matrix.

38. The overall goal of glycolysis, Krebs cycle and the electron transport system is the formation of

(a) ATP in one large oxidation reaction

(d) ATP in small stepwise units.

الجواب والشرح:

38. (d): Respiration is an energy liberating enzymatically controlled multistep catabolic process of step wise breakdown of organic substances (hexose sugar) inside the living cells. Aerobic respiration includes the 3 major process, glycolysis, Krebs cycle and electrons transport chain. The substrate is completely broken down to form CO2 و الماء. A large amount of energy is released stepwise in the form of ATP.


Acid resistance factors in the cytoplasm

Overexpression of certain enzymes in the tricarboxylic acid cycle

A study found that AAB can oxidize acetic acid into carbon dioxide and water when the ethanol substrate in culture medium is exhausted to promote secondary growth (Matsushita et al. 2016). In this process, which is known as acetic acid assimilation, acetyl-CoA synthetase (acs) catalyzes the conversion of acetate to acetyl-CoA and citrate synthase (aarA). Acetyl-CoA then enters the TCA cycle, enabling the removal of acetic acid through the TCA cycle (Ramírez-Bahena et al. 2013) (Fig. 1b). A. aceti decreases the harmful effects of acetic acid accumulation through cytoplasm acidification, showing that the cytoplasm may possess substances that can adapt to an acidic environment.

Proteomics analysis of A. pasteurianus (4% (W/V)) and Komagataeibacter النيابة. (> 10%(W/V)) under acid stimulation revealed various proteins that play important roles in stress response, the tricarboxylic acid cycle, cell membrane modification, and outer membrane protein and cell morphology changes (Andrés-Barrao et al. 2012). Among these proteins, overexpression of enzymes involved in the tricarboxylic acid cycle, such as citrate synthase, isocitrate dehydrogenase, dihydrolipoamide dehydrogenase, succinate dehydrogenase, succinyl-CoA and CoA transferase (Andrés-Barrao et al. 2016), further confirmed the role of the TCA cycle in acid resistance in AAB.

To analyze the specific acetic acid resistance factors in the cytoplasm of AAB, analysis of proteomes induced by acetic acid was performed to detect genes and enzymes related to acid resistance. The results revealed that three genes (aarA, aarB, and aarC) will affect acid resistance in AAB and deletion of all three genes causes acid resistance to disappear in A. aceti 1023 (Fukaya et al. 1990). CS activity was not found in aarA gene deletion mutants of A. aceti, but introduction of aarA-containing plasmids restored CS activity. These findings demonstrated that the aarA gene is citrate synthase, which is closely associated with acid resistance in A. aceti (Mullins et al. 2008). Deletion of the aarC gene in A. aceti decreases acetic acid resistance and utilization capacities, but these two functions are restored after introduction of the aarC gene. In the TCA cycle, aarC replaces succinyl-CoA synthetase and directly converts succinyl-CoA to acetyl-CoA. The appearance of the branch can decrease the cell’s metabolic need for free CoA and regulate the effects of the TCA cycle on cytoplasmic pH (Francois et al. 2006). It is speculated that the aarB gene encodes the TCA activator SixA (Mullins et al. 2008). When there is a need to decrease intracellular acetic acid concentrations, these three aar genes synergistically act together to form a complete cycle that is different from the conventional TCA cycle (Fukaya et al. 1993). Large amounts of a 100 ku protein were found in acetic acid-containing culture medium, and sequence analysis revealed that it may be aconitase. Aconitase-overexpressing A. aceti can produce high acetic acid concentrations and decrease the growth doubling time. Increased aconitase activity and acid resistance was also found to increase the acetic acid concentration by 25%, which was a significant improvement in the fermentation productivity of acetic acid (Nakano et al. 2004).

The above studies confirmed that increasing the activity of one or more enzymes in the TCA cycle such as citrate synthase and aconitase will lead to rapid consumption of acetic acid or elimination of toxicity due to entry of acetic acid into the cytoplasm, causing intracellular acetic acid to be maintained at a low level and increasing acetic acid resistance.

Heat stress proteins

Universal stress mechanisms are regulated by stress proteins known as molecular chaperones or chaperone proteins. HSPs are typical stress proteins that ensure correct folding of synthesized proteins in adverse environments and prevent intracellular protein denaturation (Hartl and Hayer-Hartl 2002).

GroES/L and DnaK/J are two common universal stress protein systems in AAB that are able to respond to many types of adverse environments (Yukphan et al. 2009). The HSP GroEL is significantly upregulated in A. aceti during batch feeding and continuous fermentation (Steiner and Sauer 2001). The transcript level of the groESL gene in A. aceti IFO 3283 was upregulated by heat, ethanol, and acetic acid. Furthermore, intracellular overexpression of the groESL gene can increase resistance to the aforementioned factors, showing that the groESL gene is related to resistance to adverse environments in AAB (Okamoto-Kainuma et al. 2002). Overexpression corresponding genes of intracellular grpE and dnaKJ increased resistance towards the fermentation environment in AAB (Ishikawa et al. 2010 Okamoto-Kainuma et al. 2004). Employing two-dimensional electrophoresis to conduct a comprehensive study of intracellular protein levels in A. pasteurianus LMG 1262 T during acetic acid fermentation, it was found that fermentation increased the protein expression levels of GrpE, DnaK, DnaJ, GroES, GroEL, and ClpB to varying extents, with the expression level of GrpE being increased by 9.42 times compared with the early fermentation stage (Andrés-Barrao et al. 2012 Wu et al. 2017). Overall, the aforementioned studies showed that the universal stress mechanism mediated by HSPs is one of the ways by which AAB ensure smooth acetic acid fermentation (Fig. 1c).


الإجراءات التجريبية

Strains, media and culture conditions

Acetobacter pasteurianus CICIM B7003 isolated from a brewing factory (Hengshun Wantong Food Brewing Co., Ltd., Xuzhou, China) was used in this study. الإشريكية القولونية JM109 used for general cloning was grown under routine conditions, on Luria–Bertani (LB) agar plates or in LB broth at 37°C. All the bacterial strains used in this study are shown in Table 2. The seed medium contained 10 g l -1 glucose, 10 g l -1 yeast extract and 3% (v/v) ethanol. The fermentation medium contained 10 g l -1 glucose, 10 g l -1 yeast extract, 0.6 g l -1 KH2ص4, 0.4 g l -1 MgSO4 and 4% (v/v) ethanol. When required, kanamycin (50 μg ml -1 for بكتريا قولونية or 25 μg ml -1 for A. pasteurianus) was added to the culture medium. Cells from cryovials were incubated in 50 ml of seed medium in 250 ml Erlenmeyer flasks, and they were cultured at 30 °C for 24 h at 170 rpm. Fermentations were performed in fermentation medium at 30 °C at 220 rpm. Different initial concentrations of acetic acid were added to fermentation medium for detection of growth and production in A. pasteurianus and mutations.

اسم وصف Reference or source
Strains
A. pasteurianus CICIM B7003 Acetic acid production strain Lab stock
بكتريا قولونية JM109 endA1, recA1, gyrA96, thi, hsdR17 (rk – , mk + ), relA1, supE44, Δ(lac-proAB), [F´ traD36, proAB, laqIqZΔM15].. Sangon Biotech
البلازميدات
pBBR1MCS-2 A broad-host vector, Kn R وانغ ، وآخرون. ( 2016 )
pT-adhA Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-adhA من عند A. pasteurianus This study
pT-aldh Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-aldh من عند A. pasteurianus This study
pT-aal Plasmid pBBR1MCS-2 containing PtufdhA و صtuf-aldh من عند A. pasteurianus This study
pT-pqqAB Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-pqqAB من عند A. pasteurianus This study
pT-pqqABCDE Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-pqqABCDE من عند A. pasteurianus This study
pT-adhA-pqqAB Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-adhA و صtuf-pqqAB من عند A. pasteurianus This study
pT-adhA-pqqABCDE Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-adhA و صtuf-pqqABCDE من عند A. pasteurianus This study
pT-aldh-pqqAB Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-aldh و صtuf-pqqAB من عند A. pasteurianus This study
pT-aldh-pqqABCDE Plasmid pBBR1MCS-2 containing Ptuf-aldh و صtuf-pqqABCDE من عند A. pasteurianus This study
pT-aal-pqqAB Plasmid pBBR1MCS-2 containing PtufdhA, Ptuf-aldh و صtuf-pqqAB من عند A. pasteurianus This study
pT-aal-pqqABCDE Plasmid pBBR1MCS-2 containing PtufdhA, Ptuf-aldh و صtuf-pqqABCDE من عند A. pasteurianus This study

Plasmid construction

All the plasmids used in this study are listed in Table 2. Plasmid construction and DNA manipulations were performed by following standard molecular biology techniques. All the primers used for PCR amplification are listed in Supplementary Table S1. Schematic diagrams of genetic constructs containing the enzyme genes from acetic acid biosynthesis pathway, PQQ biosynthetic genes and their various combinations are shown in Fig. 1.

The open reading frames (ORFs) of adhA, aldh and promoter of elongation factor TU (Gene ID: 8435080) as well as the pqqAB و pqqABCDE genes were amplified separately using genomic DNA of A. pasteurianus. The promoter of elongation factor TU was ligated with different adhA, aldh, pqqAB و pqqABCDE genes using SOE-PCR. Subsequently, the resulting fragments Ptuf-adhA و صtuf-aldh were inserted into KpnI-بامهي sites of the pBBR1MCS-2 plasmid using In-Fusion Cloning, resulting in plasmids pT-adhA, pT-aldh and pT-aal. The fragments Ptuf-pqqAB و صtuf-pqqABCDE were digested and inserted at SpeI-PvuI sites of the pBBR1MCS-2 plasmid to produce pT-pqqAB and pT-ABCDE, and they were separately inserted into pT-adhA, pT-aldh or pT-aal plasmids, generating six plasmids with different gene combinations (listed in Table 2). All the constructs were transformed into A. pasteurianus by electroporation (Zhang, وآخرون., 2010 ).

Analytical methods

The cell growth was monitored based on OD value at 600 nm using an EnSpire 2300 microplate reader (PerkinElmer, Waltham, MA, USA). The standard curve between OD600 and number of living bacteria (N) was obtained in A. pasteurianus and described in Fig. S1 (ن = 10 3.1666*OD+7.0226 ). The growth rates were determined from exponential growth phase using the three parameters in the fit of ln(N/N0) vs time curves proposed in Bershtein, وآخرون. ( 2015 ). The relative fitness value (W) was calculated by finding ratio of the growth rate (mutant: ancestor) (Liu, وآخرون. ، 2019). The total acid content was measured by titrating against 0.1 M NaOH with phenolphthalein as the pH indicator. The concentration of ethanol was determined by Hitachi HPLC system with an Hi-Plex Ligand Exchange column (Agilent, 7.7 × 300 mm, 8 µm particle size). In this study, all experiments were performed in triplicate. The results were expressed as average values with a standard error.

Measurement of PQQ

The PQQ concentration was measured using crude enzymes from بكتريا قولونية/pET-28a-gcd containing apo-glucose dehydrogenase with some modifications described in Wang, وآخرون. ( 2016 ). In short, 500 μl of enzyme solution containing 250 μL of crude enzyme (approximately 0.4 mg protein), 250 μl of sample or a specific amount of PQQ standard and 10 mM MgSO4 in 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) was incubated at 30 °C for 30 min. The reaction mixture was prepared by incubating 100 μl of enzyme solution, 0.20 M substrate glucose, 0.67 mM phenazine methosulfate (PMS) and 0.1 mM 2,6-dichlorophenolindophenol (DCIP) in 1.0 ml of phosphate buffer pH 7.0 at 30 °C for 5 min. The absorbance changes in the reaction mixture were measured at 600 nm once the D-glucose was added. The protein concentrations were measured using a Bradford Protein Assay kit (purchased from Sangon Biotech, Shanghai, China).

Semi-continuous fermentation

Semi-continuous acetic acid fermentation was performed in a 7.5 l fermentor like our previous work (Qi, وآخرون., 2014a ). For starting-up process, 3.16 l fermentation medium containing 10 g l -1 acetic acid was poured into fermentor and mixed adequately with 0.3 l seeds. Aeration rate was set at 0.865 l min -1 (0.25 vvm). When the residual ethanol concentration was below 5 g l -1 , 0.54 l fermentation medium with 260 g l -1 ethanol was supplemented into fermentor to continue the starting-up process. Simultaneously, aeration rate was set at 1.2 l min -1 (0.3 vvm). Temperature was set at 30 °C for whole process. Starting-up process was completed when the acetic acid content increased to about 70 g l -1 with less than 5 g l -1 residual ethanol. Subsequently, a new repeated batch was operated with discharging 43% (v/v) of total working volume (4 L) and then feeding the same volume of fresh fermentation medium containing 81.4 g l -1 ethanol. Then, an acetification process was occurred as the previous one.


مقدمة

بكتيريا سيريوس العصويه is a common human pathogen that can cause two distinct types of food-borne diseases and other types of infection ( Kotiranta وآخرون., 2000 ). Upon ingestion, diarrhoeic strains can produce enterotoxins, such as haemolysin BL, cytotoxin K and non-haemolytic enterotoxin ( Schoeni and Wong, 2005 ), causing abdominal pain and watery diarrhoea ( Stenfors Arnesen وآخرون، 2008). The other type of food-borne illness involves intoxication caused by the emetic toxin cereulide produced by some B. cereus strains ( Ehling-Schulz وآخرون، 2004). Cereulide is pre-formed in food and because it remains stable upon heat and acid exposures, the toxin is still active after cooking and stomach transit ( Kramer and Gilbert, 1989 ). Upon ingestion of cereulide typical symptoms may occur within 1–6 h that resemble المكورات العنقودية الذهبية intoxication ( Le Loir وآخرون., 2003 ), including nausea, vomiting and general malaise. The symptoms are generally mild however, in rare cases liver failure has been noted resulting in fatalities ( Mahler وآخرون., 1997 Dierick وآخرون، 2005). Besides being an important food-borne pathogen, B. cereus is also a notorious food spoilage organism. Food spoilage is caused by growth of unwanted bacteria in food and causes enormous expenses for food industry ( Gram وآخرون., 2002 ). بكتيريا سيريوس العصويه mainly causes spoilage of milk and dairy products, because it is able to form endospores. These spores are survival vehicles formed upon nutrient shortage and are metabolically inactive ( de Vries, 2006 ). Spores are extremely resistant to stress conditions, such as radiation, high temperature, freezing, drying and acid conditions ( Setlow, 2006 ).

Spores and vegetative cells of B. cereus can be found in a wide range of environments (Fig. 1), such as soil ( von Stetten وآخرون., 1999 Vilain وآخرون., 2006 ), plant rhizosphere ( Berg وآخرون., 2005 ) and various foods ( Choma وآخرون., 2000 Rosenquist وآخرون., 2005 ). بكتيريا سيريوس العصويه can also be isolated from faeces of healthy adults ( Ghosh, 1978 ), suggesting that B. cereus can be part of the microbiota found in the human gastrointestinal tract. The human stomach and small intestine are acidic environments that have to be overcome by spores and/or vegetative cells to become infectious. Outside the human host, B. cereus may also be frequently exposed to acidic conditions including a vast array of foods at low pH, where in specific cases organic acids have been added as preservatives ( Keijser وآخرون. ، 2007). Additionally, the natural reservoir of the soil saprophyte B. cereus may also be acidic upon the exudation of protons and organic acids in the plant rhizosphere ( Neumann and Martinoia, 2002 ). The antimicrobial activity of organic acids is pH-dependent with the maximum effect occurring at low pH values. At these low pH values organic acids are in undissociated states. Because undissociated acid molecules are uncharged and lipophilic, they will penetrate plasma membranes and thus enter cells. Theoretically, the higher-pH environment of the cell's cytoplasm promotes the rapid dissociation of acid molecules into charged protons and anions. These charged molecules cannot subsequently diffuse back across the plasma membrane. Thus, a permeant organic acid stresses the cell by importing protons, depressingcytoplasmic pH, and by concentrating the organic anion within the cytoplasm in proportion to the transmembrane pH difference ( Brul and Coote, 1999 ). These effects may be counteracted by the cell at the expensive ATP when it tries to extrude protons or metabolize undissociated organic acid molecules ( Mols وآخرون., 2010b ). Apparently, coping with acid conditions is a determining factor in B. cereus' successful colonization of different niches.

Transmission routes of the food-borne human pathogen بكتيريا سيريوس العصويه, with a variety of niches indicated from which vegetative cells and/or spores can be isolated ( Mols, 2009 ).

Acid stress responses of Gram-negative organisms, such as الإشريكية القولونية و السالمونيلا Typhimurium ( Richardson وآخرون., 2001 ), and in a select number of Gram-positive bacteria, such as lactic acid bacteria and الليسترية المستوحدة ( van de Guchte وآخرون., 2002 Cotter and Hill, 2003 Ryan وآخرون., 2009 ) have been reviewed. These reviews highlight the importance of proton pumps, i.e. F1F0-ATPase, transcriptional regulators, such as RpoS (Gram-negatives) and σ B (Gram-positives), proteins involved in protection of macromolecules, such as DnaK and GroESL, and enzymes that produce alkaline compounds, such as the ammonium-forming enzymes urease and arginine deiminase. Until recently, no detailed information was available on the acid stress responses of B. cereus. Fluorescence techniques, physiological studies and transcriptome analyses elucidated acid stress responses of vegetative cells and germinating spores of B. cereus, including novel observations such as the formation of reactive oxygen species (ROS) and the induction of a secondary oxidative stress response ( Thomassin وآخرون., 2006 Mols وآخرون., 2009 2010a , b den Besten وآخرون., 2010 Biesta-Peters وآخرون., 2010a , b van Melis وآخرون., 2011a ). The aim of this minireview is to provide an overview in the physiological responses, possible acid-inflicted damage and protective mechanisms displayed by B. cereus upon exposure to acid conditions.


Fermentation Vs Respiration : Definition, Types and Differences

The term ‘ferment’ is derived from the Latin word ‘fervere’ meaning "to boil." In the late 14th century, alchemists described fermentation process and it became the subject of scientific investigation in the 16th century. In the 1860s, Louis Pasteur studied the fermentation process. In 1897, German chemist Eduard Buechner first used fermentation process scientifically and fermented a sugar solution. His experiment is considered the beginning of the science of biochemistry which earned him the Nobel Prize in chemistry in 1907. Hence, the study of fermentation is known as Zymology. To make different industrial products such as wine, cheese, beer yogurt, and other products manufacturers apply the fermentation process.

Fermentation is the metabolic process by which organic molecules such as glucose, starch or sugar are converted by micro-organisms into acids, gases, or alcohol under anaerobic condition. To get energy yeast performs fermentation by converting sugar into alcohol while bacteria convert carbohydrates into lactic acid through the fermentation process. Generally, bacteria and yeast need an oxygen-free environment to live. Many beverage and food industries use the fermentation process to make the conversion of sugars into ethanol. In this case, ethanol is used to produce alcoholic beverages by using yeast which releases CO2.

أنواع التخمير

There are many types of the fermentation process. Among them, the most common fermentation processes are ethanol and lactic acid fermentation. People produce commercial foods such as beer and bread by using an ethanol fermentation process. Lactic acid fermentation is used to flavor and preserve dairy products and vegetables.

Many foods and beverages industries use the fermentation process to produce many important industrial products:


الملخص

Acetic acid bacteria (AAB) live in sugar rich environments, including food matrices, plant tissues, and the gut of sugar-feeding insects. By comparing the newly sequenced genomes of Asaia platycodi و Saccharibacter sp., symbionts of Anopheles stephensi و أبيس ميليفيرا, respectively, with those of 14 other AAB, we provide a genomic view of the evolutionary pattern of this bacterial group and clues on traits that explain the success of AAB as insect symbionts. A specific pre-adaptive trait, cytochrome بو3 ubiquinol oxidase, appears ancestral in AAB and shows a phylogeny that is congruent with that of the genomes. The functional properties of this terminal oxidase might have allowed AAB to adapt to the diverse oxygen levels of arthropod guts.


شاهد الفيديو: تحضير حمض الايثانويك - الأسيتيك (أغسطس 2022).