PEMANFAATAN ENERGIMikroorganisme menggunakan energi untuk proses seperti biosintesis, transportasi membran, gerakan, dan pertumbuhan.Kegiatan biosintesisMikroorganisme berbagi banyak karakteristik biokimiadengan organisme lain. Semua organisme membutuhkan samablok bangunan untuk membuat protein dan asam nukleat. Banyak Sekaliblok bangunan ini (asam amino, purin, pirimidin,dan ribosa) dapat diturunkan dari produk antara jalur katabolik menghasilkan energi (Gambar 5.27).Ketika jalur energi menghasilkan pertama kali ditemukan,mereka dianggap murni katabolik. Sekarangbanyak zat antara mereka diketahui terlibat dalambiosintesis, mereka lebih tepat disebut amphibolic(M-fe-bolik) jalur (amphi-, baik) karena merekadapat menghasilkan baik energi atau bangunan blok untuk sintetisreaksi.Beberapa jalur biosintesis yang cukup kompleks. UntukMisalnya, sintesis asam amino dalam organisme mereka yangdapat membuat mereka sering membutuhkan banyak reaksi, denganenzim untuk setiap reaksi. Sintesis tirosin tidak memerlukankurang dari 10 enzim, dan kebutuhan sintesis triptofansetidaknya 13. jalur sintetik untuk membuat purindan pirimidin juga sangat kompleks. Tidak adanya satuenzim dalam jalur sintetis dapat mencegah sintesissuatu zat. Setiap zat penting yang organismetidak dapat mensintesis harus dapat diakses di lingkungan,atau organisme akan mati. Hilang enzim dengan demikian meningkatkankebutuhan nutrisi organisme.Mikroorganisme dari berbagai jenis juga mensintesisberbagai karbohidrat dan lipid. Tingkat diyang mereka disintesis bervariasi dan tergantung pada ketersediaan dan aktivitas enzim. Beberapa organisme,seperti aerob Acetobacter, mensintesis selulosa,yang biasanya ditemukan pada tumbuhan. Sebagai helai selulosamencapai permukaan sel, mereka membentuk tikar yang memerangkap karbongelembung dioksida dan menjaga sel mengapung. Karena iniorganisme harus memiliki oksigen, tikar kontribusi untuk merekabertahan hidup dengan menjaga mereka di dekat permukaan, di mana oksigenberlimpah.Banyak bakteri mensintesis peptidoglikan, lipopolisakarida,dan polimer lain yang terkait dengan seldinding ( Bab 4, hal. 81). Beberapa bakteri membentuk kapsul,terutama dalam media yang mengandung jumlah serum atau besargula. Kapsul biasanya terdiri dari polimer dari satu ataulebih monosakarida. Namun, dalam Bacillus anthracis,bakteri yang menyebabkan anthrax, kapsul inipolipeptida dari asam glutamat. The biosintesis (anabolik)proses dalam mikroorganisme dirangkum dalamGambar 5.28.Membran Transportasi dan GerakanSelain menggunakan energi untuk proses biosintesis, mikroorganismejuga menggunakan energi untuk mengangkut zatmelintasi membran dan untuk gerakan mereka sendiri. IniPenggunaan energi yang penting bagi kelangsungan hidup organismeMEMBRANE TRANSPORTMikroba menggunakan energi untuk memindahkan sebagian ion dan metabolitmelintasi membran sel terhadap gradien konsentrasi.Sebagai contoh, bakteri dapat mengangkut gula atau aminoasam dari daerah konsentrasi rendah di luar seluntuk daerah konsentrasi tinggi dalam sel. Iniberarti bahwa mereka menumpuk nutrisi dalam sel dalam konsentrasiseratus hingga seribu kali konsentrasidi luar sel. Mereka juga berkonsentrasi anorganik tertentuion dengan cara yang sama.Dua mekanisme yang ada pada bakteri untuk berkonsentrasizat di dalam sel, dan keduanya membutuhkan energi. Satu aktifMekanisme transportasi khusus untuk Gram-negatifbakteri, seperti E. coli. Bakteri tersebut memiliki dua membranes-membran sel, yang mengelilingi selsitoplasma, dan membran luar, yang merupakan bagian daridinding sel (Bab 4, hal. 81). Pembawa transmembranprotein yang disebut porins membentuk saluran melalui terluarmembran. Porins memungkinkan masuknya ion dan hidrofilik kecilmetabolit melalui difasilitasi difusi (Bab 4,p. 105). Setelah memasuki ruang periplasmic, tertentuprotein periplasmic menggabungkan dengan salah satu Diffusing yangion atau metabolit. The periplasmic protein kemudian memfasilitasitransportasi zat ke dalam sitoplasmamelalui protein pembawa yang spesifik dalam membran sel. Demikianzat umumnya mendapatkan masuk dengan transpor aktif.

PEMANFAATAN ENERGIKegiatan biosintesis An jalur amphibolic adalah jalur metabolik yang dapatmenangkap energi atau mensintesis zat yang dibutuhkan oleh sel. Figure 5.27 merangkum produk antara dari energyyieldingmetabolisme dan beberapa blok bangunan untukReaksi sintetis yang dapat dibuat dari mereka. Bacteria mensintesis berbagai polimer dinding sel

Metabolisme adalah jumlah dari semua proses kimiadilakukan oleh organisme hidup (Gambar 5.1). Ini mencakupanabolisme, reaksi yang membutuhkan energi untuk mensintesismolekul kompleks dari yang sederhana, dan katabolisme,Reaksi yang melepaskan energi dengan memecah molekul kompleksmenjadi lebih sederhana yang kemudian dapat digunakan kembali sebagai bangunanblok. Anabolisme diperlukan untuk pertumbuhan, reproduksi,dan perbaikan struktur selular. katabolisme menyediakanorganisme dengan energi untuk proses hidupnya, termasukgerakan, transportasi, dan sintesis kompleksmolekul-yaitu, anabolisme.

brock biologi mikroorganismeKami menutup bab ini dengan pertimbangan singkat biosintesis.Fokus kami di sini akan di biosintesis bangunanblok empat kelas dari makromolekul-gula, aminoasam, nukleotida, dan asam lemak. Secara kolektif, biosyntheses inidisebut anabolisme. Dalam Bab 6 dan 7 kita mempertimbangkan sintesisdari makromolekul sendiri, khususnya, asam nukleatdan protein.Banyak jalur biokimia rinci mendukung metabolismePola yang kami sajikan di sini, tapi kami akan tetap fokus padaprinsip-prinsip penting. Kami selesai dengan sekilas pada bagaimanaenzim yang mendorong proses-proses biosintesis dikendalikanoleh sel. Untuk sel untuk menjadi kompetitif, harus mengatur metabolisme nya. Hal ini terjadi dalam beberapa cara dan pada beberapa tingkatan,salah satunya, kontrol aktivitas enzim, relevan dengan kamidiskusi di sini.

Pengaturan Kegiatandari Biosintetik EnzimKami baru saja meninjau kembali beberapa biosyntheses seluler kunci.Anabolisme memerlukan ratusan reaksi enzimatik yang berbeda,dan banyak enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi ini sangatdiatur. Keuntungan dari regulasi yang jelas: Jika senyawauntuk disentesis tersedia dari lingkungan, baikkarbon atau energi perlu terbuang dalam biosintesis nya.Ada dua mode utama regulasi enzim dalam sel, satuyang mengontrol jumlah (atau bahkan kehadiran lengkap atauketiadaan) enzim dan lain yang mengontrol aktivitasenzim. Pada sel prokariotik, jumlah enzim yang diberikan adalahdiatur di tingkat gen, dan kami memesan pembahasan ini sampaisetelah kami telah mempertimbangkan beberapa prinsip biologi molekuler.Di sini kita fokus pada apa yang dapat dilakukan sel untuk mengontrol aktivitasenzim sudah ada dalam sel.Penghambatan aktivitas enzim ini biasanya merupakan hasil daribaik kovalen atau perubahan noncovalent dalam strukturnya. Kita mulaidengan inhibisi umpan balik dan isoenzim, kedua contoh noncovalentinteraksi, dan diakhiri dengan contoh modifikasi kovalendari sintetase enzim glutamin.Umpan PenghambatanSebuah cara utama untuk mengendalikan aktivitas enzimatik adalah dengan umpan balikpenghambatan. Mekanisme ini sementara menutup reaksidalam biosintesis seluruh jalur. Reaksi yang mematikankarena kelebihan produk akhir menghambat jalurkegiatan awal (biasanya yang pertama) enzim dari jalur.Menghambat langkah awal secara efektif menutup seluruh jalurkarena tidak ada zat yang dihasilkan untuk enzim jauhmenyusuri jalur (Gambar 4.28). Umpan balik penghambatan reversibel,Namun, karena setelah tingkat produk akhir menjadi pembatas,jalur lagi menjadi fungsional.Bagaimana produk akhir jalur dapat menghambat aktivitas darienzim yang substrat cukup berhubungan dengan itu? Hal ini terjadikarena enzim menghambat adalah enzim alosterik, enzimyang memiliki dua situs mengikat, situs aktif (di mana substrat mengikat,Bagian 4.5), dan situs alosterik, di mana produk akhirjalur mengikat. Ketika produk akhir adalah lebih, ia mengikat pada