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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?

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

光合作用固定能量反應中什么是必需的?

在固定能量反應中,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發生時,建立了質子動勢,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總覽。單細胞藻類的圖解。日光激發葉綠素分子,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,于是產生了NADPH、當電子傳遞過程產生了ATP.ATP和NADPH將被用來進行固定碳的反應。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中,電子怎樣返回?

能量固定反應中,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境中。空氣中大概有20%為氧氣,氧氣是藍細菌中光合作用最大的副產品。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,產生硫。

光合作用中固定碳是什么反應?

當固定碳反應時,實際上糖類分子進行合成。在此系列反應中，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)結合。結果產生一個六碳化合物,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物”、通過錯綜復雜的系列反應,兩個三碳分子彼此互相作用通過一系列的轉換,形成六碳化合物葡萄糖。

光合作用中合成葡萄糖后發生什么?

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

微生物細胞質中的代謝反應怎樣表現出“經濟核算"?

微生物代謝處于“經濟核算”狀態,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，又可用于合成反應。結果只需用較少的酶,因為酶在向前的方向和逆轉的方向都能起反應。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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