Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

BAKTERİ METABOLİZMASI BAKTERİ METABOLİZMASI Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "BAKTERİ METABOLİZMASI BAKTERİ METABOLİZMASI Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ."— Sunum transkripti:

1 BAKTERİ METABOLİZMASI BAKTERİ METABOLİZMASI Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ

2  Canlılarda meydana gelen bütün biyokimyasal olaylar, onların metabolizmaları ile ilişkilidir.  Viruslar dışındaki tüm mikroorganizmalar, yüksek canlılarda olduğu gibi, metabolizmalarını enzimleri ile gerçekleştirirler.

3  Canlıların metabolizmaları, Anabolizma ve Katabolizma olaylarını kapsar.

4  Katabolizma; besin maddeleri gibi büyük kompleks moleküllerin, enzimler yardımıyla parçalanarak, hücre zarından geçebilecek kadar küçük moleküllere dönüştürülüp sitpolazmaya alınması ve sitoplazmada yapıtaşlarına ayrıştırılması olaylarının tümüdür.  Anabolizma ise; yapıtaşlarından, canlı hücrelerdeki kompleks molekül ve yapıların biyosentezidir.

5  Protozoonlar ve Viruslar dışındaki mikroorganizmaların metabolizmaları ile ilgili olaylar, dış enzimatik sindirim ile başlar.

6  Bakteri metabolizmasının kapsadığı olaylar; ► Dış ortamdaki besin maddelerinin parçalanarak, hücre zarından geçebilecek nitelikteki maddelere ayrıştırılmaları, ► Hücre zarından sitoplazmaya alınmaları, ► Sitoplazmada yapıtaşı birimlerine kadar ayrıştırılmaları (Katabolizma), ► Bu yapıtaşı birimlerinin yeniden sentezlenmesi ile mikroorganizmaya özgü maddelerin oluşturulması (Anabolizma), gibi biyokimyasal tepkimeler şeklinde gerçekleşir.

7  Metabolizma ile ilgili tepkimeler, enzimler aracılığı ile gerçekleşir.  Bakteri ve mantarların gerek hücre dışına saldıkları, gerekse hücre içinde görev yapan çok güçlü enzimleri vardır.  Rickettsia ve Chlamydia`ların hücre dışı enzimleri sınırlı olmakla birlikte, metabolizmalarını kendi enzimleri ile sağlarlar.

8  Bakterilerin metabolik aktiviteleri, yüksek organizmalarınkinden çok daha fazladır, çünkü bakterilerin yüzeyi, hacmine göre oldukça geniş olup, bu geniş yüzeyden besinlerin alınması ve artıkların atılması, yüksek bir metabolizma hızı gerektirir.

9  Bakteriler; → Hücre yapı elemanlarının, → Hücre yapı elemanlarının, → Enzimlerinin, → Enzimlerinin, → Koenzimlerinin → Koenzimlerinin sentezi için ve bu sentezde gerekli enerjiyi sağlamak amacıyla, çeşitli maddelerden yararlanırlar. Her bakteri türü için farklı olan bu maddelerin saptanması amacıyla yapılan incelemeler (biyokimyasal reaksiyonlar), o bakterinin tanınmasını mümkün kılar. sentezi için ve bu sentezde gerekli enerjiyi sağlamak amacıyla, çeşitli maddelerden yararlanırlar. Her bakteri türü için farklı olan bu maddelerin saptanması amacıyla yapılan incelemeler (biyokimyasal reaksiyonlar), o bakterinin tanınmasını mümkün kılar.

10 BAKTERİ ENZİMLERİ  Metabolizmanın temeli olan enzimler bakterilerin yaşamla ilgili işlevlerini; gerek onun genetik yapısına, gerekse içinde bulunduğu ortam koşullarına göre yürütürler.

11 Enzimler; Enzimler; ● canlı hücreler tarafından oluşturulan, ● canlı hücreler tarafından oluşturulan, ● biyolojik kimyasal tepkimeleri katalize eden, ● biyolojik kimyasal tepkimeleri katalize eden, ● çok küçük miktarlarda etkinlik gösteren, ● çok küçük miktarlarda etkinlik gösteren, ● tepkimeler sonunda aynı yapı ve hemen aynı miktarlarda ortamda kalan ● tepkimeler sonunda aynı yapı ve hemen aynı miktarlarda ortamda kalan organik maddelerdir. organik maddelerdir.

12  Enzimler protein yapısında olup, onlarla aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptirler.  Metabolizma sırasında; devam eden kimyasal olaylarda reaksiyonlara katılırlar, fakat harcanmazlar ve sonunda yine ortamda kalırlar.

13  Her enzim, özgül bir kimyasal tepkimeyi katalize eder ve yalnız bir madde (substrat) üzerine etkili olarak, onunla enzim-substrat bileşiği oluşturacak şekilde birleşir.  DNA`da her enzimin sentezlenmesini yöneten özgül genler veya gen grupları bulunmaktadır.

14

15  Sentezlenmeleri, protein sentezi kurallarına uygun olarak gerçekleşen enzimlerin bir kısmı, metabolizma için daima gerekli olan, bu nedenle hücrede sürekli olarak bulunan enzimlerdir. Bunlara yapısal enzimler adı verilir.

16  Diğer bir kısım enzimler ise hücrede sürekli olarak bulunmayıp, gerektiğinde sentezlenirler. Bunlara da indüklenebilen enzimler adı verilir. Bu tip enzimlerin oluşmasını indükleyen maddeler, çoğunlukla kendi substratlarıdır.

17  Örneğin; glikozlu bir ortamda bulunan E.coli, glikozu derhal fermente eder. Çünkü, glikozu parçalayan enzimler, E.coli `nin yapısal enzimleridir. Ancak, laktoz için durum farklı olup; laktozlu bir ortamda bulunan E.coli için laktoz önce indükleyici bir rol oynayarak gerekli enzimlerin (β-galaktosidaz ve galaktosid permeaz) sentezlenmesini sağlar, daha sonra laktoz fermentasyonu gerçekleşir. Bunun için de belirli bir sürenin geçmesi gereklidir. Ancak, laktoz için durum farklı olup; laktozlu bir ortamda bulunan E.coli için laktoz önce indükleyici bir rol oynayarak gerekli enzimlerin (β-galaktosidaz ve galaktosid permeaz) sentezlenmesini sağlar, daha sonra laktoz fermentasyonu gerçekleşir. Bunun için de belirli bir sürenin geçmesi gereklidir.

18  Bazı enzimler, işlevleri sırasında, protein yapısında olmayan, küçük molekül ağırlığına sahip organik moleküllere gereksinim duyarlar. Bu moleküllere koenzim adı verilir.  Enzimatik aktivite sırasında koenzimler kimyasal olarak değişebilirler, ancak tepkime sonunda tekrar orijinal şekillerine dönerler.

19  Enzim molekülünün; büyük molekül ağırlığı olan, protein yapısındaki asıl komponenti (bileşeni) apoenzim (esas enzim) adını alır.  Koenzimler, çeşitli apoenzimlere bağlanarak değişik kimyasal reaksiyonlara katılabilirler.

20  Herbiri, tek başına inaktif durumda olan apoenzim ve koenzimin birlikte oluşturdukları aktif enzime holoenzim adı verilir.

21  Enzimler, kendi substratlarına kovalent olmayan bağlarla (Van der Waals, iyonik hidrojen bağları) bağlanırlar. Bunlar; özgül, aktif, bir kimyasal yanları ile zayıf bağlardır.  Koenzimler ise apoenzimlerle bezen zayıf bazen de güçlü (sıkı) kimyasal bağlarla bağlanırlar.

22  Her koenzim, birden çok kimyasal tepkimede yer alır.  Bazı koenzimler de sanki bir substrat gibi iş görürler. Kimyasal tepkime sonucunda yapıları değişir, yeniden kullanılmadan önce başka bir dizi kimyasal tepkime ile yenilenmeleri ve eski hallerine getirilmeleri gereklidir. Örneğin; ATP (adenozin tri fosfat) molekülü (ATP den ADP oluşması gibi).

23  Bazı enzimlerin aktif hale gelebilmeleri için ise, koenzimler dışında bazı aktivatör maddelere gereksinim duyulur. Bunlara da kofaktör adı verilir.  Kofaktörleri gereksinen enzimler, bunlar olmadıkça inaktif durumdadırlar.  Kofaktörler, çoğunlukla metalik iyonlardır (örneğin; Fe ++, Mg ++, Ca ++, Zn ++, Cu ++ gibi).

24  Enzimlerin aktivitesi üzerinde etkili olan bazı dış etmenler vardır. Bunlar; 1) Isı 1) Isı 2) pH 3) Substrat yoğunluğu 4) Tuz yoğunluğu 5) Çeşitli kimyasal maddeler 6) Fiziksel etkiler gibi etmenlerdir.

25 Isı → Her enzimin en etkin olduğu bir optimal, az etkin olduğu bir minimal veya maksimal ısı sınırı vardır. Isı → Her enzimin en etkin olduğu bir optimal, az etkin olduğu bir minimal veya maksimal ısı sınırı vardır. pH → Ortamdaki Hidrojen iyonlarının yoğunluğu da enzimlerin aktivitesini etkileyen bir etmendir.

26 Substrat yoğunluğu → Enzimlerin etkili oldukları belirli bir substrat yoğunluğu vardır. Bu yoğunluğun çoğalması, enzimlerin aktivitesi üzerinde yavaşlatıcı bir etkiyi ortaya çıkarır. Substrat yoğunluğu → Enzimlerin etkili oldukları belirli bir substrat yoğunluğu vardır. Bu yoğunluğun çoğalması, enzimlerin aktivitesi üzerinde yavaşlatıcı bir etkiyi ortaya çıkarır. Tuz yoğunluğu → Ortamdaki tuz yoğunluğunun fazla olması, enzimlerin aktivitesi üzerinde olumsuz bir etki gösterir.

27 Çeşitli kimyasal maddeler → Ağır metaller, asitler, alkaliler, deterjanlar, antiseptikler, boyalar gibi kimyasal maddeler, enzimlerin yapısını bozarak etkinliklerini durdururlar. Çeşitli kimyasal maddeler → Ağır metaller, asitler, alkaliler, deterjanlar, antiseptikler, boyalar gibi kimyasal maddeler, enzimlerin yapısını bozarak etkinliklerini durdururlar. Fiziksel etkiler → uv (ultraviyole), x-ışınları gibi fiziksel etkiler, enzimlerin aktivitelerini olumsuz yönde etkilerler. Fiziksel etkiler → uv (ultraviyole), x-ışınları gibi fiziksel etkiler, enzimlerin aktivitelerini olumsuz yönde etkilerler.

28  Enzimlerin oluşması veya etkinliği üzerinde başka faktörlerin de etkileri bulunmaktadır. Bunları özetlemek gerekirse : ► Enzimlerin yapılması ve etkinlikleri, genleri denetimi altındadır. ► Enzimler, yalnızca canlı hücreler tarafından yapılırlar. ► Metabolik olaylar sırasında oluşan son ürünlerin ortamda birikmesi, enzimleri baskılamak suretiyle etkinliklerini engeller.

29 ► Metabolizma sırasında oluşan enerji ATP halinde depolanır. ATP`nin fazla miktarda birikmesi sonucunda, enerji kaynaklarının ekonomik olarak tüketimini sağlamak amacıyla, enzimlerin etkinliği yavaşlatılır. ATP`deki rezerv azalıncaya kadar enerji oluşumu baskılanır. ► Metabolizma sırasında oluşan enerji ATP halinde depolanır. ATP`nin fazla miktarda birikmesi sonucunda, enerji kaynaklarının ekonomik olarak tüketimini sağlamak amacıyla, enzimlerin etkinliği yavaşlatılır. ATP`deki rezerv azalıncaya kadar enerji oluşumu baskılanır. ► Bazı enzimler, kendi substratlarına sterik benzerlik gösteren proteinlerin (allosterik proteinler) etkisiyle de inhibe edilirler. ► Bazı enzimler, kendi substratlarına sterik benzerlik gösteren proteinlerin (allosterik proteinler) etkisiyle de inhibe edilirler.

30  Mikroorganizmaların metabolizmasında ortaya çıkan bir kimyasal tepkimenin sürüp gitmesi sırasında, yalnız bir değil, birden fazla enzim yer alır.  Her enzim, kimyasal tepkimenin bir basamağında yer alarak, sonuçta reaksiyonun tamamı ortaya çıkar.  Sonuç olarak, metabolizma olaylarında, enzimlerden ve enzim sistemlerinden söz etmek gerekir.

31  Enzimlerin ve enzim sistemlerinin çalışması sonucunda; ► Ortamdaki besin maddeleri parçalanıp hücre zarından geçebilecek hale gelirler, ► Hücrede, - yapıtaşlarının sentezi - yapıtaşlarının sentezi - solunum - solunum - üreme - üreme - hareket - hareket diğer yaşamsal işlevler için gerekli enerji sağlanır, ► Hücre yapısı için gerekli maddeler sindirilirler.

32  Bütün hücre tiplerinde, gereken enerjiyi elde etmek için meydana gelen reaksiyonlar, ATP oluşumu ile sonuçlanır.  ATP; hem enerji oluşturan, hem de enerji alan reaksiyonlarda yer almaktadır.  Enerji metabolizması, ATP oluşması demektir.

33  Bakterilerin çoğu, enerjilerini, serbest enerji sağlayan kimyasal reaksiyonlardan elde ederler.  Kimyasal reaksiyon sonucu, enerji açığa çıkar veya absorbe olur.  Reaksiyon sırasında serbest kalan veya absorbe olan enerji miktarına, reaksiyonun serbest enerji değişimi adı verilir ve “kalori” ile ifade edilir. Buradaki “kalori”, ısı enerjisinin değil, kimyasal enerjinin birimidir.

34  Enerji açığa çıkaran reaksiyonlara “Ekzergonik reaksiyonlar” adı verilir. Böyle reaksiyonlarda serbest enerji değişimi, negatif değerdedir.  Enerji alan reaksiyonlara ise “Endergonik reaksiyonlar” adı verilir. Böyle reaksiyonlarda serbest enerji değişimi, pozitif değerdedir.

35  Bakterilerin yaşamında; ekzergonik reaksiyonlar sonucu açığa çıkan enerji, endergonik reaksiyonlarda kullanılır.  Bu iki tip reaksiyon birlikte gerçekleştiğinden, burada bazı ortak reaktanlar iş görür. Hücrede çok fazla kullanılan bu ortak reaktanların, oldukça fazla miktarda serbest enerji nakletme yetenekleri bulunmakta ve bu nedenle bunlara yüksek enerji transfer bileşikleri adı verilmektedir.

36  Bakterilerde yüksek enerji transfer bileşiklerinin en önemlisi ATP`dir.

37  Başta ATP olmak üzere, tüm yüksek enerji transfer bileşikleri, kimyasal reaksiyonlar sonucu meydana gelen enerjiyi özel kimyasal bağlar (örneğin; yüksek enerjili fosfat bağları) halinde depo ederler.  Böylece oluşan enerji, hem ısı halinde açığa çıkmamış olur, hem de gerektiğinde diğer metabolik reaksiyonlarda kullanılabilir.

38  Mikroorganizmalarda temel yapısal işlevler için çalışma gösteren iki türlü enzim vardır; 1) Ekzoenzimler 1) Ekzoenzimler 2) Endoenzimler 2) Endoenzimler

39 Ekzoenzimler  Ekzoenzimler; üreme ortamında bulunan kompleks bileşikleri hidrolize ederek, daha basit ve eriyebilen maddelere dönüştürürler. Böylece hücre içine girebilecek hale gelen bu bileşikler, ya iç veya dış hücresel yoğunluklarına göre pasif olarak hücreye alınırlar veya permeaz adı verilen bazı enzimlerin etkisi ile sitoplazmaya aktarılırlar.

40 Endoenzimler  Hücre içine giren moleküller, bazı durumlarda, oksidasyona elverişli olmamaktadır. Bunların; hazırlayıcı tipte bazı farklı reaksiyon basamaklarından geçmeleri, fosforile olmaları, böylece oksidasyona uygun ürünler haline getirilmeleri gerekir.

41  Endoenzimler; bu tip hücre içi metabolik olayları yürüten ve çoğunlukla sitoplazma zarı civarında veya sitoplazma içinde etkinlik gösteren yapılardır.

42 BAKTERİ METABOLİZMASININ TEMEL İLKELERİ  Bakterilerin fizyolojileri de bir hücre fizyolojisidir. Yapılarının basitliğine karşın, bakterilerin fizyolojileri basit değildir.

43 Enzimatik etkinliğe bağlı olan bakteri metabolizması, aşağıdaki temellere dayanır: Enzimatik etkinliğe bağlı olan bakteri metabolizması, aşağıdaki temellere dayanır: 1) Dış enzimatik sindirim 1) Dış enzimatik sindirim 2) Solunum ve Enerji sağlanması 2) Solunum ve Enerji sağlanması 3) Hücrede Enerji Depolanması ve 3) Hücrede Enerji Depolanması ve Aktarımı Aktarımı 4) Asimilasyon, Özgül Maddelerin 4) Asimilasyon, Özgül Maddelerin Yeniden Sentezlenmesi Yeniden Sentezlenmesi

44 1) Dış Enzimatik Sindirim  Bakterilerin bulundukları ortamdaki besin maddelerinin çoğu, hücre zarından geçebilecek kadar küçük ve uygun yapıda değildir.  Ekzoenzimler sayesinde ve hidrolizasyon yolu ile parçalanan bu maddeler, hücre içine geçebilmek için gerekli özellikleri kazanırlar.

45  Bazı hallerde de hücre zarından giren moleküller, oksidasyona elverişli olacak kadar parçalanmış değildir. Bu takdirde, çeşitli reaksiyon basamakları ile bu maddeler, uygun ürünler haline getirilirler.

46 2) Solunum ve Enerji Sağlanması  Solunum, genel anlamda, oksido- redüksiyona dayalıdır. Bu işlem ile hem metabolizma için gerekli enerji sağlanır, hem de okside olan enerji kaynağı bileşikler, hücre yapıtaşlarının sentezinde kullanılırlar.

47  Oksido-redüksiyon olayı, genel anlamda bir elektron alışverişidir. Oksitlenen madde → elektron kaybeder Redüklenen madde → elektron kazanır

48  Organik maddelerin oksido- redüksiyonunda, elektronlar olarak, Hidrojen iyonları aktarımı gerçekleşir.

49  Hidrojen veren madde, Hidrojenini dehidrogenaza verir ve onu redükler.  Redüklenmiş dehidrogenaz, Hidrojeni hücrede başka bir moleküle aktarır ve yeniden okside olur.  Hidrojen aktarımı, reaksiyon basamaklarını izleyerek son bir Hidrojen alıcısına kadar sürer.  Bu son alıcı hava Oksijeni ise, son ürün olarak H 2 0 veya H 2 0 2, Kükürt ise H 2 S, Karbon ise CO 2 oluşur ve hücre dışına atılır. ► Son ürün; doğrudan doğruya enzim sistemine bağlı olup, Aerop ya da anaerop solunuma göre farklıdır. ► Son ürün; doğrudan doğruya enzim sistemine bağlı olup, Aerop ya da anaerop solunuma göre farklıdır.

50  Herhangi bir madde, Hidrojen kaybetmekle elektron da kaybetmiş ve bu suretle hücreye enerji vermiş olur. Bu enerji, kompleks bir enzim sistemi tarafından alınır ve depolanır.

51  Özel solunum enzimleri aracılığı ile oluşan respirasyon (diğer bir deyimle oksido-redüksiyon), bakterilerde 2 şekilde gerçekleşir; ● Aerobik Solunum (oksidatif- fosforilasyon) ● Aerobik Solunum (oksidatif- fosforilasyon) ● Anaerobik Solunum ● Anaerobik Solunum

52 Aerobik Solunum  Aerop koşullarda oluşan ve moleküler Oksijenin alınmasını gerektiren bu solunum, aerobik bakterilerin enerji oluşum tipidir.  Burada son Hidrojen alıcısı, doğrudan doğruya atmosferdeki serbest Oksijendir.

53  Bazı mikroorganizmalar gelişebilmek için mutlaka serbest Oksijeni gereksinirler ve yokluğunda hiç veya çok az üreme gösterirler. Bunlarda anaerop solunum için gerekli enzimler bulunmaz veya dehidrogenasyon sırasında ortaya çokan yan ürünler, kendileri için toksik etki gösterirler. Bu tip mikroorganizmalara Aerop Mikroorganizmalar adı verilir.

54  Aerop bakterilere örnek olarak; Bacillus subtilis, Vibrio cholerae, Corynebacterium diphtheriae verilebilir.  Aerop solunumda son Hidrojen alıcısı Oksijen olduğundan, meydana gelen son ürün H 2 0 veya H olur.

55  Aerop bakterilerde sitokrom oksidaz ve sitokrom pigment gibi enzimler bulunmaktadır.  Bu enzim sistemi, onlara serbest Oksijeni kullanmaya olanak sağlar.

56  Patojen bakterilerin çoğunda görülen aerobik solunum, oldukça fazla enerji oluşturan etkili bir mekanizmadır. Bu enerji oluşum tipinde kullanılan madde, tamamen metabolize edilir.  Heterotrof bakteriler, enerji kaynağı olarak organik maddeleri kullanırlar ve genellikle glikozdan yararlanırlar.

57 Anaerobik Solunum  Anaerop bakterilerde son Hidrojen alıcısı olarak Oksijen dışındaki Azot, Kükürt, Karbon gibi maddeler görev alırlar. Böylece son ürün olarak NH 3 (Amonyak) NH 3 (Amonyak) H 2 S ( Hidrojen sülfür) H 2 S ( Hidrojen sülfür) CH 4 (Metan) CH 4 (Metan) gibi bileşikler meydana gelir.

58  Anaerop bakteriler için ortamdaki Oksijen olumsuz etki göstermektedir. Bununla birlikte anaerop bakterilerin protoplazmaları içerisinde bir miktar Oksijen bulunması gerekir.

59  Anaeropların bir kısmı Nitratları Nitritlere (Nitrat solunumu), diğer bir kısmı da Sülfatları Sülfitlere (Sülfat solunumu) indirgeyerek enerji oluştururlar.

60  Belli miktardaki bir enerji kaynağının aerop oksidasyonu sonucunda elde edilen enerji miktarı, aynı kaynağın anaerop koşullar altında kullanılmasından açığa çıkacak enerji miktarından çok daha fazladır.

61  Anaerobik solunum yapan bakteriler; ● Fakültatif (değişebilen) Anaerop Bakteriler ● Zorunlu (obligat) Anaerop Bakteriler olmak üzere iki grupta incelenebilirler.

62 Fermentasyon  Anaerop koşullarda oluşan bir oksido- redüksiyon reaksiyonudur.  Bakterilerin büyük bir çoğunluğunda görülen fermentasyon, özellikle endüstri alanında yararlanılan bir kimyasal reaksiyonlar dizisidir. Bunlar arasında; Antibiyotik, Sirke, Şarap üretimi gibi reaksiyonlar yer alır.

63  Organik moleküllerin, Oksijen kullanmadan parçalanıp enerji elde edilmesi olarak tanımlanan fermentasyonda, çok çeşitli enerji kaynakları bulunabilmekte, böylece değişik son ürünler elde edilebilmektedir.

64  Fermentasyonda tüm reaksiyonlar, oksijensiz ortamda ve her biri farklı bir enzimin katalizlediği bir dizi basamaklardan geçerek gerçekleşir.  Fermentasyonla oluşan enerji miktarı, aerobik solunumla sağlanan enerjiden daha azdır. Bu nedenle; fermentasyon sırasından oluşan enerji, canlılar tarafından kolaylıkla kullanılabilir.

65  Biyolojik oksido- redüksion da denilen solunum reaksiyonları, çeşitli enzim sistemleri tarafından aşama aşama ilerletilmek sureti ile yürütülürler.

66 3) Hücrede Enerji Depolanması ve Aktarımı  Herhangi bir kimyasal tepkime sonucunda enerji açığa çıkacak olursa, çoğu kez ısı şeklinde açığa çıkar. Ancak, hücre metabolizmasında ısı şeklindeki enerjiden yararlanmaya olanak olmadığı gibi, bu tip enerji, protoplazma için zarar vericidir. O halde, kimyasal tepkimeler sonucunda ortaya çıkan enerjiyi saklayacak ve gerektiğinde tekrar verebilecek nitelikte özel bir mekanizmaya ihtiyaç vardır. Bu mekanizma, hücre metabolizmasında ayrı ve özel yapıdaki bazı maddeler tarafından işletilmektedir. Bu maddeler, özel kimyasal bağlarla stok ettikleri enerjiyi gerektiğinde başka kimyasal tepkimelerin oluşmasında harcarlar. Bu suretle enerji aktarıcı işlevi yaparlar.

67  Enerji depolayıp aktarabilen çeşitli maddeler bulunmakla birlikte, hücre metabolizmasında en çok rol oynayan bu tip bir madde ATP (Adenozin Tri Fosfat)`dir.  ATP molekülünün bağları (anhidr fosfat bağları) kolayca hidrolize olabilir ve yüksek enerji açığa çıkarırlar. Bu bağlara yüksek enerjili fosfat bağları adı da verilir. Bu bağların oluşması için de yüksek enerjiye gerek vardır.

68 4) Asimilasyon, Özgül Maddelerin Yeniden Sentezi  Hücre sitoplazmasına alınan yabancı büyük moleküller, hidroliz ve biyolojik oksidasyon yoluyla, sentez için elverişli küçük moleküller haline getirilirler.  Bunlardan yeniden polimerizasyon ve kondensasyon yoluyla hücrenin yapısına uygun yapıdaki büyük moleküller oluşturulur.

69  Hücrenin; Sitoplazma, Nükleus, Sitoplazmik zar, Hücre çeperi, Kapsül, Kirpik ve buna benzer yapıları, özel mekanizma ile bu maddelerden oluşturulurlar.  Asimilasyon denilen bu olaylarda; ► Polisakkaritler → Basit Karbonhidratlardan ► Polisakkaritler → Basit Karbonhidratlardan ► Lipidler → Gliserol, Alkol, Yağ Asitleri ve Fosfolipidlerden ► Lipidler → Gliserol, Alkol, Yağ Asitleri ve Fosfolipidlerden ► Proteinler → Aminoasitlerden ► Proteinler → Aminoasitlerden sentez edilirler.

70  Biyosentez sırasında çok çeşitli ve kompleks kimyasal basamaklardan geçilir. Bunlar çoğu kez hidroliz basamaklarından ayrı ve karışıktır. Her aşama için özgül olan biyosentez mekanizması, henüz kesin olarak anlaşılmış değildir. Her basamakta özgül enzimler görev alır.

71 METABOLİZMANIN (BİYOSENTEZİN) DÜZENLENMESİ ve DENETİMİ  Metabolizmanın temeli olan enzimler, mikroorganizmaların yaşamsal işlevlerini, gerek o mikroorganizmanın genetik yapısına, gerekse içinde bulunduğu ortam koşullarına göre yürütürler.  Başta bu etmenler olmak üzere, çeşitli etmenlerin etkisi altında yürütülen enzimatik işlevlerin düzenli olarak sürdürülebilmesi için, gerekli enzimlerin zamanında, yeterli miktarlarda sentezlenmeleri ve birbirleri ile eşgüdümlü olarak görev yapmaları gerekmektedir.

72  Bir bakterinin tüm proteinlerinin sentezlenmesi için yaklaşık civarında enzim gereklidir. Bunların hepsi aynı anda çalışmaz ve sentezlenmeleri de sürekli olmaz.  DNA`da her enzimin sentezlenmesini yöneten özgül genler ya da gen grupları vardır.

73  Enzimlerin aktivitesini etkileyen bazı etmenler arasında; ● Genetik Yapı ● Katabolik Baskılama (Represyon) ● Son Ürün Baskılaması ● Allosterik Protein İnhibisyonu gibi faktörler de bulunmaktadır.

74 Genetik yapı : Enzimlerin oluşturulmasının temeli, genetiğe ve genlere dayanır. Genetik yapı : Enzimlerin oluşturulmasının temeli, genetiğe ve genlere dayanır. Katabolik baskılama : Enerji kaynaklarının fazla harcanmasını engellemek üzere, ATP`nin enzimlere baskılayıcı etkisi ile enzim faaliyeti yavaşlar.

75 Son ürün baskılaması : Metabolizma sonucu oluşan son ürünlerin birikimi,enzimleri baskılayarak bu yöndeki metabolizma etkinliğini engeller. Son ürün baskılaması : Metabolizma sonucu oluşan son ürünlerin birikimi,enzimleri baskılayarak bu yöndeki metabolizma etkinliğini engeller. Allosterik protein inhibisyonu : Birçok enzim, substrat olmayan, ancak substrata benzerlik gösteren proteinlerin etkisi ile inhibe edilirler. Bu inhibisyon, bazen küçük moleküller tarafından da oluşturulabilir.


"BAKTERİ METABOLİZMASI BAKTERİ METABOLİZMASI Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ Yrd.Doç.Dr. Memnune ERANDAÇ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları