Souhrn ke zkoušce mikrobiologie

Fixace CO2

• Autotrofové jako jediný zdroj C

• Zisk energie

• Fotosyntéza

• Oxidace redukovaných anorganických molekul

• Zabudování CO2

• Calvinův cyklus

• Obrácený pentózofosfátový cyklus

• Světelná fáze přeměna světelné E v chemickou

• Temná fáze spotřeba E na fixaci a redukci CO2 + syntéza buněčných součástí

• Místo fixace CO2 chloroplasty nebo karboxyzómy

Syntéza sacharidů

• Glukoneogeneze

• Obrácená glykolýza

• Syntéza pyruvátu, glukóza nebo fruktóza, vznik dalších cukrů

• Polysacharidy: amylóza, amylopektin, glykogen

Syntéza bílkovin

• Transkripce, translace

• AMK vázané peptidickou vazbou

• Primární struktura

• Posttranskripčí úpravy

• Syntéza AMK

• Aminace

• Transaminace

Syntéza tuků

• Mastné kyseliny

• Nevětvené, větvené, vazby

• Syntetázy mastných kyselin

• Glycerol redukce meziproduktů glykolýzy

• Fosfolipidy kromě glyceridické složky obsahují ještě fosfátovou složku

Účast mikroorganismů na koloběhu prvků

• Koloběhy biogenních prvků

• Koloběh C

• Koloběh N

• Koloběh S

• Koloběh P

• Koloběhy ostatních prvků: Fe, Mn, Zn, Co, Cu

• Dýcháním rostlin 15,3%

• Dýcháním živočichů 4,9%

• Dýcháním a kvašením MO 79,8%

• Celková produkce CO2 = 60 * 1012kg/rok

• Tvorba CO2 (uvolňování)

• Spalování

• Dýchání rostlin + živočichů suchozemských i mořských

• Usazování na dně moří

• Úbytek CO2

• Volně rozpuštěný ve vodě

• Fotosyntéza

Koloběh uhlíku – rozklad polysacharidů

• Polysacharidy: rostinné + živočišné (glykogen)

• Rostlinné polysacharidy: strukturní, zásobní

• Strukturní: celulóza, hemicelulóza, pektin

• Zásobní: škrob, inulin

• Rozklad polysacharidů: aerobní, anaerobní

• Aerobní rozklad – konečné produkty: CO2 + H2O

• Anaerobní rozklad – konečné produkty: organické kyseliny (máselná, octová, mléčná) + alkoholy (etanol, butanol) + CO2 + H2

Mikroorganismy rozkládající polysacharidy

• Aerobní rozkladači

• Bakterie – Bacillus

• Plísně = mikromycety (Aspergillus, Penicilium, Trichoderma, Mucor)

• Anaerobní rozkladači

• V půdě, vodě – bakterie (Clostridium)

• V bachoru – bakterie (Fibrobacter, Butyrivibrio)

• Plísně (Anaeromyces)

Konečné produkty rozkladu polysacharidů

• Aerobně: CO2 + H2O

• Anaerobně: organické kyseliny (máselná, octová, mléčná) + alkoholy (etanol, butanol) + CO2 + H2

Aerobní rozklad v půdě

• Úplná respirace

• Mineralizace organických látek

• Zisk velkého množství energie

• Cytophaga, Sporocytophaga, Cellulomonas, aktinomycety, mikromycety

Anaerobní rozklad v půdě

• Máselné kvašení

• Kyselina máselná + octová + další organické kyseliny + etanol + CO2 + H2

• Rod Clostridium

• Může navazovat produkce metanu (metanové bakterie) CO2 + H2 = CH4

• Význam:

• Mineralizace v zamokřené půdě (močály, bažiny)

• Komposty, chlévská mrva

• Čištění odpadních vod (anaerobní vyhnívání kalů)

• Výroba bioplynu

Rozklad celulósy při kvašení odpadků

• Probíhá zprvu aerobně (plísně) a pak anaerobně – Clostridium

• Na štěpení celulózy často navazuje tvorba metanu (metanové bakterie – Methanobacterium)

• Výroba metanu (bioplynu): skládky, čistírny odpadních vod, domácí výroba

• Metan a životní prostředí