Anaerobe Respiration (VL7) Flashcards Preview

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Flashcards in Anaerobe Respiration (VL7) Deck (21):
1

Anaerobe Respiration

nutzt andere oxidierte Substrate als Elektronenakzeptoren in Atmungsketten
zb: Nitrat, Nitrit, Sulfat, Fumarat, DMSO (Dimethylsulfoxid), TMAO (Trimethylaminoxid)

2

Denitrifikation

Atmungskette
Komplex III: Start der cytochrom c Reduktion
Durch komplex I weitere einschleusung von e-
NAR (membrangebundenes enzym Nitratreduktase) reduziert Nitrat zu Nitrit
Nitrit/Nitrat antiporter
Weitere Verarbeitung der e- außerhalb des Cytochrom
Ein Teil des N2O entweicht aus NOR, molekularer Stickstoff bleibt über
Treibt ATP Synthese an

3

Denitrifikation im biologischen Stickstoff Kreislauf

NO3- ->
Anaerob:
Wird über Reduktion zu NO2-

1. durch Denitrifikation zu NO -> N2O -> N2 durch N fixierung zu MH4+
2. NO durch anammox zu NH4+/ von NH4+ zu N2H4 zu N2
3. Durch ammonifikation zu NH4+

Aerob
von NH4+ durch Nitrifikation über NH2OH zu NO2- zu NO3-

4

Kompatibles osmolyt

Substanzen, die hohe osmotische Drücke aushalten

5

Trimethylaminoxid

TMAO
Bei prokaryoten e- Akzeptor bei der anaeroben Respiration

Trimethylamin in zooplankton, fischgeruch

6

Dimethylsulfoxid

DMSO
In E. coli e- Akzeptor

7

Dimethylsulfoniopropionat Stoffwechsel

Beeinflusst durch Kondensation die Wolken Bildung

8

Unvollständige oxidierer (desulfo)

Sulfat reduzenten, die organische Säuren über Pyruvat zu Acetyl-CoA oxidieren und Acetat ausscheiden
Wie gärer: organische Materialien zu Essig

9

Vollständige oxidierer (desulfo)

Sulfat reduzenten, die FS, Kohlenwasserstoffe oder aromaten über Acetyl-CoA bis zu CO2 oxidieren
In marinen Umgebungen

10

Autotrophe sulfatreduzenten

Nutzen H2 als Energiequelle und fixieren CO2 über den Acetyl-CoA Weg oder den reduktiven TCA

11

Sulfatreduktion

Oxidierter Schwefel wird reduziert

Keine nullreaktion -> Elektonenpotential

12

APS

Adenosin-5-Phosphosulfat

13

Anaerobe eisenkorrosion

Sulfat reduzierende Bakterien nutzen metallische Eisen als elektronendonator

Elektektronenüberschuss dient als reduktionsmittel

14

Acetogenese

CO2 fixierung Acetyl-CoA Weg
1. Reduktion von CO2 zur methylgruppe
2. Reduktion von CO2 zur carboxylgruppe
3 . Natrium Potential treibt ATP Synthese an

4 H2 + 2 HCO3- + H+ -> Acetat- + 4 H20 + ATP

15

Methanogenese

Anaerobe Mineralisation von Gärungsprodukte süßwassersedimenten

Methanproduktion (Treibhausgase) im passen von rindern, Schafen, Ziegen

Methanproduktion in reisfeldern

16

Coenzyme der methanogenen archaeen

Methanofuran

Tetrahydromethanoprotein

Coenzym M/F420/F430/B

17

Methanol zu CH4

4 CH3OH -> 3 CH4 + CO2 + 2 H2O

18

Acetat zu CH4

Acetat + H+ -> CO2 + CH4

19

Anaerobe Fütterungsketten

Gärer:
Polymere -> Monomere

Sulfat reduzenten SO4^2- -> H2S:
Kohlenstoffverbindungen, H2/FS,Alkohol, lactat, succinat/ Acetat-> CO2

H2 verwertende methanogene:
Kohlenstoffverbindungen, H2 -> CH4,CO2

Acetat verwertende methanogene:
Acetat -> CH4,CO2

Sekundäre (syntrophe) gärer:
FS,Alkohol, lactat, succinat -> Acetat/ kohlenstoffverbindungen

Homoacetogene:
Kohlenstoffverbindungen-> Acetat

20

Was spielt eine Rolle beider anaeroben Mineralisation des Kohlenstoffs

Sulfat reduzenten
Methanogene

21

Schritte der dissimilativen Reduktion von Nitrat

Nitrat zu Nitrit (Nitratreduktase): NO3- -> NO2-

Nitrit zu Stickstoffmonoxid (Nitritreduktase): NO2- -> NO

Stickstoffmonoxid zu Distickstoffmonoxid (Stickstoffmonoxidreduktase): NO -> N2O

Distickstoffmonoxid zu elementarem Stickstoff (Distickstoffmonoxidreduktase):
N2O -> N2

Nitrit zu Ammonium (Nitrat-Ammonifikation): NO2- -> NH4+