Енергийни разходи клетки
нарастващото потребление на бактериална култура енергия е свързано основно с процесите на биосинтеза на вещества, състоящи клетка. Количеството енергия, необходимо за биосинтетични цели зависи до голяма степен от състава на хранителната среда. Теоретично изчислено, че по време на растежа на бактерии в хранителна среда с минерални соли и глюкоза като единствен източник на въглерод консумира 1 мола АТР за синтез на двадесет и седем милиона грама материал клетка. Ако единствен източник на въглерод е СО2, като се използва същото количество АТР водят до синтез на само 5 грам материал клетка.
За Е. Coli повечето от биосинтетични реакции понастоящем известни. Възможно е да се определи количеството на ATF използвани за образуване на основни клетъчни макромолекули. В културата на Е.коли, които растат в среда с глюкоза като единствен източник на въглерод за синтеза на 1 г материал клетка се консумира около 37 тМ АТР. Повече от половината от това количество (около 20 ммола) се използва в реакциите, водещи до синтеза на протеиновите молекули.
Следваща на енергийните разходи биосинтетични процеси са ензимни пътища РНК и синтез на ДНК (около 7 тМ АТР), и реакцията на полимеризация на монозахариди (около 2 тМ АТР).
В допълнение към енергийната стойност на биосинтетични процеси, свързани с растежа, част от енергията на клетките винаги се изразходват за процеси, които не са пряко свързани с растежа. Последното се наричат процеси за поддържане на живота. Специфични функции за поддържане на живота включват :. Актуализирани клетъчен материал осмотична работа, осигуряване на поддръжка на концентрационните градиенти между клетката и външната среда, клетъчната подвижност и др Енергийните разходи на изпълнението на тези функции, се определя като енергията за поддържане на живота.
Когато бактериите са в средата, в която те имат по някакви причини, няма растеж и, следователно, не е необходимо за енергия за биосинтеза, че в този случай не спират някои метаболитни процеси. Пример за екстремните прояви на латентност са бактериални ендоспори, метаболитната активност, която е на ниво, което не винаги е регистрираните модерни уреди. Въпреки това, в този случай, не е нула.
Тук е необходимо да се съсредоточи върху едно фундаментално важен момент. Почивайки състояние на живите организми - винаги е динамичен, за разлика от статичното състояние на неживите системи. Това означава, че концентрацията на латентни организми повечето молекули не се поддържат статично и динамично, т.е. процеси на разграждане на органични съединения и техните компенсиране биосинтетични процеси протичат в очевидно състояние на покой.
Активните вещества подновяване клетки са молекули на ензимен протеин иРНК материал клетъчните стени и мембрани. Динамично състояние характеристика на почти всички клетъчни метаболити и структури, има разлика само по отношение на честота на процеси на обновяването на различни клетъчни компоненти. Изключение е ДНК молекула и някои бактериални протеини. По отношение на ДНК е ясно, че динамичното състояние на генетичния материал, увеличава риска от грешки при модернизация и свързаните с тях смъртоносни последици за организма.
условията на нарастване на активната енергия, използвана в процеса на актуализация, е само малка част от общите разходи, клетъчна енергия. На почивка, общото потребление на енергия клетките значително намалиха, а на този фон, делът изразходвани за обновяване на клетките енергийни вещества се увеличава значително. Голяма част от живота подкрепа енергия изразходи за осмотичното работа. Тъй като разходите за енергия Е.коли за активни транспортни процеси са около 5 тМ АТР.
Големината на енергията за поддържане на живота до голяма степен зависи от условията на растеж. Така че, за Azotobacter vinelandii. азот фиксиране при ниска (0.02 атм) и висока (0.2 атм) нивото на разтворен кислород, тя варира 22-220 ммола АТР на 1 г от биомаса, т.е. е директно пропорционална на концентрацията на разтворен О2. Клетка прекарва много допълнителна енергия за защита срещу излишък на кислород, което инхибира система ензим, отговорен за фиксиране на молекулярен азот. за поддържане на живота на енергия обикновено е 10-20% от общата консумирана в процесите енергийно зависима енергия. Описан, обаче, условията, в които бактериите харчат за поддържане на живота до 90% от енергията, произведена.
Свързани статии