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糖類分子合成有什么途徑?

 糖類分子的合成與氨基酸和脂肪合成顯著地不同,因為糖類合成通過光合作用過程發(fā)生光合作用利用日光的能量去合成ATP和NADPH分子,然后用這些分子中的能量去制造糖類分子。

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哪些微生物進行光合作用?

光合作用發(fā)生在那些具有吸收光能所需色素的微生物中，一些細菌如紫色硫細菌(purplesulfur bacteria)和綠色硫細菌(green sulfur becteria)參與光合作用。藍細菌(cyanobacteria)和單細胞藻類(unicellular algae)也進行光合作用。

光合作用包括什么化學反應(yīng)?

 一般光合作用過程分為兩個相互聯(lián)系的系列反應(yīng):固定能量反應(yīng)(energy-fixing reac-tions),有時稱為光反應(yīng)(因為它們需要光提供能源);固定碳的反應(yīng)(carbon-fixing reactions)有時稱為暗反應(yīng)(因為它們不需要光)。

光合作用固定能量反應(yīng)中什么是必需的?

在固定能量反應(yīng)中,光合作用色素,如葉綠素或細菌葉綠素作為捕獲能量的分子。色素吸收光能,傳遞給其中的電子。然后,獲得能量的電子通過電子傳遞鏈被傳遞。在各種各樣的氧化還原反應(yīng)發(fā)生時,建立了質(zhì)子動勢,使氫離子穿過膜。在藍細菌中葉綠素分子位于細胞膜上,而在單細胞藻類中,葉綠素分子位于葉綠體上。

質(zhì)子動勢建立化學滲透和解釋ATP分子合成。ATP儲存在細胞中。因為這種ATP合成的形式依賴于光,它稱為光合磷酸化作用(photophosphorylation)。電子通過一系列細胞色素傳遞后,最后終止的地方是NADP分子。NADP分子被還原,成為NADPH分子(如圖)

圖:光合作用固定能量反應(yīng)總覽。單細胞藻類的圖解。日光激發(fā)葉綠素分子,逐出電子。電子在載體間傳遞，然后傳給另外的葉綠素分子,它們再次被光激活。最終將電子傳通給NADP分子,于是產(chǎn)生了NADPH、當電子傳遞過程產(chǎn)生了ATP.ATP和NADPH將被用來進行固定碳的反應(yīng)。HO分子光解出的電子用于取代葉綠素分子中原來的電子,左邊上面的氧原子形成空氣中的氧分子。

在光合作用能量固定反應(yīng)中,電子怎樣返回?

能量固定反應(yīng)中,從葉綠素分子逐出而丟失的電子,被來自酶解后的水分子的電子取代(復原)。氧離子自己重新組成氧氣中的氧分子釋放到環(huán)境中?？諝庵写蟾庞?0%為氧氣,氧氣是藍細菌中光合作用最大的副產(chǎn)品。這就是能量代謝中細胞呼吸過程所利用的同樣的氧氣。

所有的微生物都用水作為置換電子的來源嗎?

不是所有微生物都利用水。例如，紫色硫細菌光合作用中釋放的是氧化的化合物，而不是氧。這些微生物利用一種化合物如硫化氫來代替水,產(chǎn)生硫。

光合作用中固定碳是什么反應(yīng)?

當固定碳反應(yīng)時,實際上糖類分子進行合成。在此系列反應(yīng)中，一個CO2分子通過酶系催化與一個叫作磷酸核酮糖的五碳分子(ribulose-phosphate)結(jié)合。結(jié)果產(chǎn)生一個六碳化合物,該六碳化合物立即分開為兩個三碳分子,這些三碳分子都是相同的，糖酵解途徑的一個中間產(chǎn)物”、通過錯綜復雜的系列反應(yīng),兩個三碳分子彼此互相作用通過一系列的轉(zhuǎn)換,形成六碳化合物葡萄糖。

光合作用中合成葡萄糖后發(fā)生什么?

許多徽生物中,光合作用產(chǎn)生的葡萄糖通過糖酵解和三羧酸循環(huán)過程釋放能量而被利用。在某些微生物中,葡萄糖分子結(jié)合形成淀粉分子,為葡萄糖的一種儲存形式。還有另外一些微生物,葡萄糖分子結(jié)合形成糖原,糖原是與淀粉分子密切相關(guān)的。葡萄糖分子也用來合成核酸的組分(如核糖和脫氧核糖)或細胞結(jié)構(gòu)中的多糖如莢膜。

微生物細胞質(zhì)中的代謝反應(yīng)怎樣表現(xiàn)出“經(jīng)濟核算"?

微生物代謝處于“經(jīng)濟核算”狀態(tài),因為代謝途徑和分解代謝是相互交錯連接的。因此,糖酵解途徑既可用作分解反應(yīng)，又可用于合成反應(yīng)。結(jié)果只需用較少的酶,因為酶在向前的方向和逆轉(zhuǎn)的方向都能起反應(yīng)。合成作用與分解作用使用同樣的酶。許多的中間分子可被轉(zhuǎn)移到其他許多的途徑,而且得到的分子有多重作用。盡管代謝是復雜的，總體上看還是簡單的。代謝的研究闡明微生物生長的許多方面。



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